1013工作面扇形回采方案研究與應(yīng)用

耿宗磊，何海洋（徐礦集團(tuán)，江蘇 徐州 221600）

1013工作面扇形回采方案研究與應(yīng)用

耿宗磊，何海洋
（徐礦集團(tuán)，江蘇 徐州 221600）

根據(jù)1013工作面回采初期調(diào)面經(jīng)驗(yàn)及工作面地質(zhì)條件、工作面設(shè)備狀況，工作面采取實(shí)心圓調(diào)采配合虛擬圓心法調(diào)采，調(diào)斜起始位置為運(yùn)輸?shù)谰喙拯c(diǎn)15.25米處，至拐點(diǎn)向后15.25米處結(jié)束，工作面內(nèi)正確定位拐刀位置，每次拉通刀后必須保持工作面平直，發(fā)現(xiàn)有擠架咬架傾向前必須使用單體、側(cè)護(hù)板等多種形式調(diào)整支架，確保正?；夭?。

1013工作面；扇形；回采

1　工作面簡介

1013工作面位于主斜井以西，為夏闊坦煤礦最后一個(gè)綜放工作面。地面為起伏較大的山區(qū)，基巖裸露，山崖陡立，小沖溝發(fā)育，無任何建筑物。工作面平均傾角12°，煤層平均厚度6米，面長160米，平均走向400米，工作面采高3米，放頂煤3米。為避開外段+1430水倉，運(yùn)輸?shù)涝O(shè)計(jì)里段150米，外段230米。1013工作面采用ZF9000/20/32型放頂煤液壓支架，運(yùn)輸機(jī)為SGZ1050/900，采煤機(jī)為上海天地MG400/920-QWD，煤機(jī)滾筒直徑1.8米，截深0.8m。

2　調(diào)斜開采設(shè)計(jì)方案

2.1方案選擇

調(diào)面方案1：采用實(shí)心圓調(diào)斜，運(yùn)輸機(jī)頭一端不動(dòng)，機(jī)尾一端移動(dòng)，直到調(diào)至設(shè)計(jì)位置，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，調(diào)斜弧度范圍小，缺點(diǎn)是液壓支架反復(fù)擠壓頂板，造成頂板破碎，工作面工程質(zhì)量得不到保證，且會(huì)增加支架擠架、咬架頻率。

調(diào)面方案2：采用虛擬圓心調(diào)斜，設(shè)置一個(gè)虛擬圓心，保持機(jī)頭機(jī)尾均做到定期移動(dòng)，將調(diào)斜區(qū)域劃分為若干個(gè)扇形塊，以小扇形塊的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)大扇形的整體移動(dòng)，有利于支架上線管理及頂板管理。

2.2調(diào)斜參數(shù)設(shè)計(jì)

（1）調(diào)斜開采相鄰兩刀的錯(cuò)距應(yīng)大于刮板輸送機(jī)容許的最小彎曲段長度（采煤機(jī)截深0.75米時(shí)為20米），按照每調(diào)斜循環(huán)轉(zhuǎn)角α＇不超過2°的要求，確定運(yùn)輸機(jī)上拐點(diǎn)最小間距為：Smin=b/tanα＇=0.75/tan2°=21.47m

n1=L/Smin=160/21.47=7.45取整數(shù)7，則反算拐點(diǎn)間距Smin為22.85m，按照調(diào)斜為2短刀1通刀，每個(gè)循環(huán)調(diào)斜轉(zhuǎn)角α＇=1.72°。α=35°=n.α＇

（2）運(yùn)輸機(jī)調(diào)斜段長AB為：AB=nfB；F

式中：n為調(diào)斜35°所需的循環(huán)數(shù)，為每循環(huán)角度；為每調(diào)斜角度采煤機(jī)給每通刀數(shù)，f取1；B為采煤機(jī)截深，取實(shí)際截深0.75m。

計(jì)算得n=20.34取20，則AB=15.25m

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，調(diào)斜起始位置為運(yùn)輸?shù)谰喙拯c(diǎn)15.25米處，至拐點(diǎn)向后15.25米處結(jié)束。

2.3運(yùn)輸?shù)缹?shí)際調(diào)采應(yīng)用

（1）根據(jù)1013工作面回采初期調(diào)面經(jīng)驗(yàn)及工作面地質(zhì)條件、工作面設(shè)備狀況，工作面采取實(shí)心圓調(diào)采配合虛擬圓心法調(diào)采。

（2）調(diào)采期間技術(shù)要求：工作面運(yùn)輸?shù)榔酵浦凉拯c(diǎn)130米處時(shí)，開始第一次調(diào)面，采取1:4比例，運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)10米，材料道進(jìn)40米，工作面設(shè)備效果為溜子、支架下滑500-1000mm，確保溜尾支架、溜子不采取大面積刷幫處理，減少額外工作量，確?；夭砂踩禂?shù)。

（3）待工作面溜頭推至140米拐點(diǎn)后巷道中線偏上800mm左右時(shí)，（考慮過拐點(diǎn)時(shí)溜子的切線方向）采取第二步調(diào)面措施?？梢源蠓日{(diào)溜尾回采，采取實(shí)心圓方式，注意每次割煤時(shí)必須全部吃通刀，以便于工作面平直，拉移支架時(shí)工作面下部支架利用側(cè)護(hù)板及時(shí)調(diào)整支架方向，前溜子也需來回推拉，以便調(diào)整溜頭切線方向，已調(diào)整至于新巷道中心一齊為準(zhǔn)。如出現(xiàn)支架有擠架傾向時(shí)，可以將工作面平推一檔，平推時(shí)必須及時(shí)調(diào)整支架間隙，確保工作面達(dá)到正常回采狀態(tài)。

3　工作面調(diào)斜回采技術(shù)管理

3.1刮板輸送機(jī)管理

由于工作面里段走向長度只有150米，如運(yùn)輸?shù)朗褂肧ZZ1000轉(zhuǎn)載機(jī)長度為48米，則轉(zhuǎn)載機(jī)后需安裝一部SGW40溜子，考慮過在拐點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)載機(jī)與膠帶輸送機(jī)搭接必須呈直線，所以在里段設(shè)計(jì)安裝2部40T溜子用于里段運(yùn)輸，加密刮板間距，使用高速雙電機(jī)供電。

3.2拐點(diǎn)處運(yùn)輸系統(tǒng)改造實(shí)施方案

拆除40T刮板輸送機(jī)機(jī)頭大件至跟節(jié)→拆除轉(zhuǎn)載機(jī)過橋→將轉(zhuǎn)載機(jī)尾向下幫撥1米左右（具體以實(shí)際為準(zhǔn)）→安裝轉(zhuǎn)載機(jī)托架→鋪設(shè)40T輸送機(jī)→重新對(duì)新運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)→試運(yùn)轉(zhuǎn)→前溜子回采過轉(zhuǎn)載機(jī)原過橋位置時(shí)拆除40T運(yùn)輸機(jī)→撥轉(zhuǎn)載機(jī)至合適位置（以出煤位置為準(zhǔn)）→安裝轉(zhuǎn)載機(jī)行人過橋→試運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3后期運(yùn)輸系統(tǒng)改造

拆除皮帶機(jī)→更換小溜子→拆除轉(zhuǎn)載機(jī)→延長小溜子→拆除小溜子結(jié)束工作面。

3.4運(yùn)輸?shù)拦拯c(diǎn)頂板管理

原巷道設(shè)計(jì)5.5米，刷寬后最大巷道寬度10米，回采時(shí)需加強(qiáng)巷道頂板管理，除常規(guī)的雙排單體液壓支柱配合鉸接梁超前支護(hù)外，在巷道下幫每3米打一個(gè)木垛加強(qiáng)支護(hù)，木垛料規(guī)格200*200*1200mm，嚴(yán)禁提前拆除。

4　經(jīng)濟(jì)效益

夏闊坦煤礦資源枯竭，1013工作面設(shè)計(jì)、回采達(dá)到了是避開+1430倉，回收邊角煤的主要目，延緩了礦井接續(xù)，提高了煤炭回收率。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.092

耿宗磊（1982-），男，江蘇沛縣人，助理工程師。