急傾斜綜采工作面斜長(zhǎng)變化分析和對(duì)策

梁飛+卓軍

摘 要：在綜采工作面向前推進(jìn)的過程中經(jīng)常會(huì)遇到工作面縮短或增長(zhǎng)的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場(chǎng)開采實(shí)踐對(duì)綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因及危害進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，對(duì)類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長(zhǎng)

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)，造成割煤機(jī)不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)或增加臨時(shí)支護(hù)，加強(qiáng)頂板管理；工作面斜長(zhǎng)縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機(jī)或人工擴(kuò)幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進(jìn)行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時(shí)存在需增加臨時(shí)支護(hù)，加大人、財(cái)、物投入，增大安全管理的難度。但從當(dāng)前的形勢(shì)來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機(jī)械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長(zhǎng)變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長(zhǎng)變化分析

1.1 回采巷道布置方式對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

目前走向長(zhǎng)壁采煤工作面的進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的掘進(jìn)方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點(diǎn)是巷道直無轉(zhuǎn)彎，利于皮帶運(yùn)輸機(jī)和刮板輸送機(jī)的安裝，減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，缺點(diǎn)是在掘進(jìn)過程中會(huì)隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設(shè)排水設(shè)施，排水困難，形成多級(jí)提升，給運(yùn)輸和機(jī)電管理帶來困難，在風(fēng)巷運(yùn)輸支架的時(shí)候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進(jìn)（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會(huì)隨著煤層傾角的變化有轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運(yùn)輸設(shè)備時(shí)常常采取刷幫的方式進(jìn)行調(diào)直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長(zhǎng)變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長(zhǎng)變化

1.2 煤層賦存變化對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長(zhǎng)變化的主要原因，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析得出還有以下幾點(diǎn)原因：

1.2.1 當(dāng)煤層出現(xiàn)褶曲構(gòu)造，工作面沿傾斜方向上有起伏時(shí)，工作面斜長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時(shí)會(huì)引起工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長(zhǎng)變化 圖5 工作面遇斷層斜長(zhǎng)變化

1.3 人為因素對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

1.3.1 在回采的過程中進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度不一致，一巷超前于另一巷導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)變長(zhǎng)，如圖6所示。

1.3.2 測(cè)量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。

2 工作面斜長(zhǎng)變化對(duì)策

2.1 準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化差

在工作面回采過程中計(jì)算工作面變化差對(duì)工作面安全快速推進(jìn)非常重要，準(zhǔn)確的測(cè)算出工作面前方斜長(zhǎng)變化差，可以為工作面回采留足準(zhǔn)備時(shí)間。在回采過程中隨著工作面向前推進(jìn)，斜長(zhǎng)發(fā)生變化的原因是復(fù)雜多變的，有時(shí)是一種原因造成了工作面斜長(zhǎng)變化，而有時(shí)是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。如果是因?yàn)橄锏啦贾梅绞?、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，可以詳細(xì)收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進(jìn)行計(jì)算；如果是褶曲構(gòu)造或多因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，那么就很難準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)或建立模型進(jìn)行測(cè)算。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐對(duì)策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質(zhì)情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長(zhǎng)變化情況，做好切眼的設(shè)計(jì)，在切眼內(nèi)安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進(jìn)時(shí)要嚴(yán)格中、腰線管理，提高測(cè)量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長(zhǎng)變化，在開采時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，調(diào)整好工作面機(jī)頭、機(jī)尾的推進(jìn)度，工作面?zhèn)涡遍_采來調(diào)整斜長(zhǎng)變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷每日推進(jìn)度，結(jié)合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質(zhì)變化和兩巷當(dāng)前的推進(jìn)速度和采掘工程平面圖來預(yù)測(cè)工作面前方斜長(zhǎng)的變化。以調(diào)整工作面推進(jìn)角度或增、減支架做好前期準(zhǔn)備工作。

2.2.5 如果遇測(cè)到工作面前方地質(zhì)變化非常復(fù)雜的，就必須利用鉆探技術(shù)收集工作面前方地質(zhì)資料，并利用專業(yè)技術(shù)軟件繪制工作面構(gòu)造圖，以精確算出工作面的精確斜長(zhǎng)。

3 實(shí)例應(yīng)用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構(gòu)造區(qū)域。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采工藝。工作面機(jī)、風(fēng)巷平均走向長(zhǎng)788m，切眼傾斜長(zhǎng)約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計(jì)安裝73架。工作面機(jī)巷標(biāo)高+471.8--+473.6m，風(fēng)巷標(biāo)高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質(zhì)情況分析得出切眼AB兩點(diǎn)向前推進(jìn)時(shí)，進(jìn)風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11140點(diǎn)，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)；同理，回風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11105點(diǎn)高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)。在工作面斜長(zhǎng)變化較小的情況下，可以通過改變進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整工作面仰斜或俯斜角來適應(yīng)工作面斜長(zhǎng)變化。在CD、EF兩點(diǎn)斜長(zhǎng)變化相對(duì)較大，回采前可根據(jù)勾股定理計(jì)算出CD、EF的斜長(zhǎng)與切眼斜長(zhǎng)的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風(fēng)巷超前于機(jī)巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長(zhǎng)度繼續(xù)開采至收尾。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)工作面斜長(zhǎng)變化原因的分析總結(jié)，可以在設(shè)計(jì)切眼長(zhǎng)度和方位時(shí)綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長(zhǎng)在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實(shí)踐中準(zhǔn)確控制是很困難的，因此要在技術(shù)和管理方面有充分的準(zhǔn)備，要通過合理有序地控制， 找準(zhǔn)影響因素， 做好超前預(yù)控， 把這種誤差降到最低，從而實(shí)現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳炎光，陸士良.中國(guó)煤礦巷道圍巖控制[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.

[2]曹允偉，郭奉賢，等.煤礦開采方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[3]張榮立.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[4]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術(shù)員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術(shù)管理工作。endprint

摘 要：在綜采工作面向前推進(jìn)的過程中經(jīng)常會(huì)遇到工作面縮短或增長(zhǎng)的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場(chǎng)開采實(shí)踐對(duì)綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因及危害進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，對(duì)類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長(zhǎng)

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)，造成割煤機(jī)不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)或增加臨時(shí)支護(hù)，加強(qiáng)頂板管理；工作面斜長(zhǎng)縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機(jī)或人工擴(kuò)幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進(jìn)行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時(shí)存在需增加臨時(shí)支護(hù)，加大人、財(cái)、物投入，增大安全管理的難度。但從當(dāng)前的形勢(shì)來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機(jī)械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長(zhǎng)變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長(zhǎng)變化分析

1.1 回采巷道布置方式對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

目前走向長(zhǎng)壁采煤工作面的進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的掘進(jìn)方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點(diǎn)是巷道直無轉(zhuǎn)彎，利于皮帶運(yùn)輸機(jī)和刮板輸送機(jī)的安裝，減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，缺點(diǎn)是在掘進(jìn)過程中會(huì)隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設(shè)排水設(shè)施，排水困難，形成多級(jí)提升，給運(yùn)輸和機(jī)電管理帶來困難，在風(fēng)巷運(yùn)輸支架的時(shí)候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進(jìn)（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會(huì)隨著煤層傾角的變化有轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運(yùn)輸設(shè)備時(shí)常常采取刷幫的方式進(jìn)行調(diào)直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長(zhǎng)變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長(zhǎng)變化

1.2 煤層賦存變化對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長(zhǎng)變化的主要原因，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析得出還有以下幾點(diǎn)原因：

1.2.1 當(dāng)煤層出現(xiàn)褶曲構(gòu)造，工作面沿傾斜方向上有起伏時(shí)，工作面斜長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時(shí)會(huì)引起工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長(zhǎng)變化 圖5 工作面遇斷層斜長(zhǎng)變化

1.3 人為因素對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

1.3.1 在回采的過程中進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度不一致，一巷超前于另一巷導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)變長(zhǎng)，如圖6所示。

1.3.2 測(cè)量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。

2 工作面斜長(zhǎng)變化對(duì)策

2.1 準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化差

在工作面回采過程中計(jì)算工作面變化差對(duì)工作面安全快速推進(jìn)非常重要，準(zhǔn)確的測(cè)算出工作面前方斜長(zhǎng)變化差，可以為工作面回采留足準(zhǔn)備時(shí)間。在回采過程中隨著工作面向前推進(jìn)，斜長(zhǎng)發(fā)生變化的原因是復(fù)雜多變的，有時(shí)是一種原因造成了工作面斜長(zhǎng)變化，而有時(shí)是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。如果是因?yàn)橄锏啦贾梅绞?、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，可以詳細(xì)收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進(jìn)行計(jì)算；如果是褶曲構(gòu)造或多因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，那么就很難準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)或建立模型進(jìn)行測(cè)算。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐對(duì)策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質(zhì)情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長(zhǎng)變化情況，做好切眼的設(shè)計(jì)，在切眼內(nèi)安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進(jìn)時(shí)要嚴(yán)格中、腰線管理，提高測(cè)量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長(zhǎng)變化，在開采時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，調(diào)整好工作面機(jī)頭、機(jī)尾的推進(jìn)度，工作面?zhèn)涡遍_采來調(diào)整斜長(zhǎng)變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷每日推進(jìn)度，結(jié)合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質(zhì)變化和兩巷當(dāng)前的推進(jìn)速度和采掘工程平面圖來預(yù)測(cè)工作面前方斜長(zhǎng)的變化。以調(diào)整工作面推進(jìn)角度或增、減支架做好前期準(zhǔn)備工作。

2.2.5 如果遇測(cè)到工作面前方地質(zhì)變化非常復(fù)雜的，就必須利用鉆探技術(shù)收集工作面前方地質(zhì)資料，并利用專業(yè)技術(shù)軟件繪制工作面構(gòu)造圖，以精確算出工作面的精確斜長(zhǎng)。

3 實(shí)例應(yīng)用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構(gòu)造區(qū)域。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采工藝。工作面機(jī)、風(fēng)巷平均走向長(zhǎng)788m，切眼傾斜長(zhǎng)約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計(jì)安裝73架。工作面機(jī)巷標(biāo)高+471.8--+473.6m，風(fēng)巷標(biāo)高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質(zhì)情況分析得出切眼AB兩點(diǎn)向前推進(jìn)時(shí)，進(jìn)風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11140點(diǎn)，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)；同理，回風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11105點(diǎn)高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)。在工作面斜長(zhǎng)變化較小的情況下，可以通過改變進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整工作面仰斜或俯斜角來適應(yīng)工作面斜長(zhǎng)變化。在CD、EF兩點(diǎn)斜長(zhǎng)變化相對(duì)較大，回采前可根據(jù)勾股定理計(jì)算出CD、EF的斜長(zhǎng)與切眼斜長(zhǎng)的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風(fēng)巷超前于機(jī)巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長(zhǎng)度繼續(xù)開采至收尾。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)工作面斜長(zhǎng)變化原因的分析總結(jié)，可以在設(shè)計(jì)切眼長(zhǎng)度和方位時(shí)綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長(zhǎng)在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實(shí)踐中準(zhǔn)確控制是很困難的，因此要在技術(shù)和管理方面有充分的準(zhǔn)備，要通過合理有序地控制， 找準(zhǔn)影響因素， 做好超前預(yù)控， 把這種誤差降到最低，從而實(shí)現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳炎光，陸士良.中國(guó)煤礦巷道圍巖控制[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.

[2]曹允偉，郭奉賢，等.煤礦開采方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[3]張榮立.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[4]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術(shù)員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術(shù)管理工作。endprint

摘 要：在綜采工作面向前推進(jìn)的過程中經(jīng)常會(huì)遇到工作面縮短或增長(zhǎng)的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場(chǎng)開采實(shí)踐對(duì)綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因及危害進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出相應(yīng)的解決辦法，對(duì)類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長(zhǎng)

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)，造成割煤機(jī)不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)或增加臨時(shí)支護(hù)，加強(qiáng)頂板管理；工作面斜長(zhǎng)縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機(jī)或人工擴(kuò)幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進(jìn)行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時(shí)存在需增加臨時(shí)支護(hù)，加大人、財(cái)、物投入，增大安全管理的難度。但從當(dāng)前的形勢(shì)來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機(jī)械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長(zhǎng)變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長(zhǎng)變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長(zhǎng)變化分析

1.1 回采巷道布置方式對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

目前走向長(zhǎng)壁采煤工作面的進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的掘進(jìn)方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點(diǎn)是巷道直無轉(zhuǎn)彎，利于皮帶運(yùn)輸機(jī)和刮板輸送機(jī)的安裝，減少轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，缺點(diǎn)是在掘進(jìn)過程中會(huì)隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設(shè)排水設(shè)施，排水困難，形成多級(jí)提升，給運(yùn)輸和機(jī)電管理帶來困難，在風(fēng)巷運(yùn)輸支架的時(shí)候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進(jìn)（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會(huì)隨著煤層傾角的變化有轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運(yùn)輸設(shè)備時(shí)常常采取刷幫的方式進(jìn)行調(diào)直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長(zhǎng)變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長(zhǎng)變化

1.2 煤層賦存變化對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長(zhǎng)變化的主要原因，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析得出還有以下幾點(diǎn)原因：

1.2.1 當(dāng)煤層出現(xiàn)褶曲構(gòu)造，工作面沿傾斜方向上有起伏時(shí)，工作面斜長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時(shí)會(huì)引起工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長(zhǎng)變化 圖5 工作面遇斷層斜長(zhǎng)變化

1.3 人為因素對(duì)工作面斜長(zhǎng)影響分析

1.3.1 在回采的過程中進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度不一致，一巷超前于另一巷導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)變長(zhǎng)，如圖6所示。

1.3.2 測(cè)量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導(dǎo)致工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。

2 工作面斜長(zhǎng)變化對(duì)策

2.1 準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化差

在工作面回采過程中計(jì)算工作面變化差對(duì)工作面安全快速推進(jìn)非常重要，準(zhǔn)確的測(cè)算出工作面前方斜長(zhǎng)變化差，可以為工作面回采留足準(zhǔn)備時(shí)間。在回采過程中隨著工作面向前推進(jìn)，斜長(zhǎng)發(fā)生變化的原因是復(fù)雜多變的，有時(shí)是一種原因造成了工作面斜長(zhǎng)變化，而有時(shí)是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化。如果是因?yàn)橄锏啦贾梅绞?、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，可以詳細(xì)收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進(jìn)行計(jì)算；如果是褶曲構(gòu)造或多因素引起工作面斜長(zhǎng)變化，那么就很難準(zhǔn)確計(jì)算工作面斜長(zhǎng)變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)或建立模型進(jìn)行測(cè)算。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐對(duì)策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質(zhì)情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長(zhǎng)變化情況，做好切眼的設(shè)計(jì)，在切眼內(nèi)安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進(jìn)時(shí)要嚴(yán)格中、腰線管理，提高測(cè)量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長(zhǎng)變化，在開采時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，調(diào)整好工作面機(jī)頭、機(jī)尾的推進(jìn)度，工作面?zhèn)涡遍_采來調(diào)整斜長(zhǎng)變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷每日推進(jìn)度，結(jié)合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質(zhì)變化和兩巷當(dāng)前的推進(jìn)速度和采掘工程平面圖來預(yù)測(cè)工作面前方斜長(zhǎng)的變化。以調(diào)整工作面推進(jìn)角度或增、減支架做好前期準(zhǔn)備工作。

2.2.5 如果遇測(cè)到工作面前方地質(zhì)變化非常復(fù)雜的，就必須利用鉆探技術(shù)收集工作面前方地質(zhì)資料，并利用專業(yè)技術(shù)軟件繪制工作面構(gòu)造圖，以精確算出工作面的精確斜長(zhǎng)。

3 實(shí)例應(yīng)用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構(gòu)造區(qū)域。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采工藝。工作面機(jī)、風(fēng)巷平均走向長(zhǎng)788m，切眼傾斜長(zhǎng)約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計(jì)安裝73架。工作面機(jī)巷標(biāo)高+471.8--+473.6m，風(fēng)巷標(biāo)高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質(zhì)情況分析得出切眼AB兩點(diǎn)向前推進(jìn)時(shí)，進(jìn)風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11140點(diǎn)，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)；同理，回風(fēng)巷高程發(fā)生變化的最大點(diǎn)為11105點(diǎn)高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長(zhǎng)增長(zhǎng)。在工作面斜長(zhǎng)變化較小的情況下，可以通過改變進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的推進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整工作面仰斜或俯斜角來適應(yīng)工作面斜長(zhǎng)變化。在CD、EF兩點(diǎn)斜長(zhǎng)變化相對(duì)較大，回采前可根據(jù)勾股定理計(jì)算出CD、EF的斜長(zhǎng)與切眼斜長(zhǎng)的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風(fēng)巷超前于機(jī)巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長(zhǎng)度繼續(xù)開采至收尾。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)工作面斜長(zhǎng)變化原因的分析總結(jié)，可以在設(shè)計(jì)切眼長(zhǎng)度和方位時(shí)綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長(zhǎng)在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長(zhǎng)發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實(shí)踐中準(zhǔn)確控制是很困難的，因此要在技術(shù)和管理方面有充分的準(zhǔn)備，要通過合理有序地控制， 找準(zhǔn)影響因素， 做好超前預(yù)控， 把這種誤差降到最低，從而實(shí)現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術(shù)員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術(shù)管理工作。endprint