綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)研究

張恒

摘要：為了最大限度地回收煤炭資源，工作面需進行大幅度調(diào)斜。介紹了某礦綜采工作面在開采中，在工作面斜長增加過程中采取相關(guān)技術(shù)措施，提高了煤炭采出率，為不規(guī)則工作面調(diào)斜開采提供了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：綜采；工作面；調(diào)斜

引言

在煤礦生產(chǎn)過程中， 由于受地質(zhì)條件的限制， 為多回收煤炭， 提高資源回收率，很多回采工作面的上下巷存在著不等長的問題，因此，在回采過程中經(jīng)常需要調(diào)刀。

一、調(diào)斜設(shè)計

1.1實中心調(diào)斜

在綜采工作面調(diào)斜方法中，主要有實中心調(diào)斜和虛中心調(diào)斜2種。其中，實中心調(diào)斜工藝相對比較簡單，對設(shè)備損壞小，但由于旋轉(zhuǎn)端至調(diào)斜中心的移架步距逐步減小，頂板反復支撐次數(shù)逐漸增加，調(diào)斜中心處頂板控制困難；虛中心調(diào)斜將選擇中心設(shè)置在工作面范圍之外，旋轉(zhuǎn)過程中采面兩端均有一定推進，可在一定程度上緩解頂板和煤壁難以維護的困難，但工程控制難度較大。根據(jù)工作面的實際情況，該面調(diào)斜的角度為15°，調(diào)斜范圍和長度較小，頂板維護問題不突出，確定采用以輸送機頭為中心的實中心長短刀交替調(diào)斜方式。

每循環(huán)的割煤刀數(shù)n=（L-d1-d2-2g）/W+f。其中，L為調(diào)斜前工作面斜長，172.5m；W為輸送機合理彎曲長度，取15m；d1、d2分別為輸送機機頭、機尾（包括過渡槽）長度，取6m；g為采煤機機身長度，取10m；f為每循環(huán)割通刀數(shù)，一般在1～3，取1。將數(shù)據(jù)代入公式，計算得n=10.4≈10。即每個循環(huán)機尾進10刀，割1個長刀（通排），9個短刀，長短刀交替進行。

1.2調(diào)斜工藝

（1）機頭推進至距離運輸巷終采線10m位置（收尾上繩位置）后，不再推機頭，機尾以長短刀交替的方式進行調(diào)斜。將機尾推至距回風巷終采線10m位置（收尾上繩位置）后，工作面設(shè)備整體調(diào)平、順直，而后平推10m收尾并上網(wǎng)上繩?？紤]輸送機最小彎曲段長15m，則按照18m控制短刀錯茬。①采煤機從機尾進刀，下行割長刀至機頭，割透機頭后返空刀上行清浮煤至機尾。②采煤機從機尾進刀，下行割短刀至機頭12#架位置，空刀上行清浮煤至機尾，12#架至機尾正常推溜拉架，12#架以下推溜順直輸送機和煤墻，支架推拉桿不必推滿行程。③采煤機從機尾進刀，下行割短刀至距機頭24#架位置，空刀上行清浮煤至機尾，24#架至機尾正常推溜拉架，24#架以下推溜順直輸送機和煤墻，支架推拉桿不必推滿行程。④重復以上步驟②、③，保證割2個短刀之間錯茬為18m（12臺支架），采煤機割至接茬位置時，支架推拉桿可適當保留行程，順緩刮板機彎曲段，避免損壞設(shè)備。工作面只允許在接茬處存在一道彎。⑤短刀按照18m（12臺支架）進行遞減，直至機尾只剩下采煤機機身長度，則完成了一次長短刀循環(huán)，每個循環(huán)共計需推進機尾10個截深。⑥每個循環(huán)割完后，將全部支架和輸送機進行調(diào)正，使其垂直煤墻，而后進入下一個循環(huán)。每個循環(huán)第1排均割通排，輸送機頭處不推溜，適當調(diào)整順直輸送機即可。⑦每個循環(huán)調(diào)整過機頭段輸送機后，必須恢復輸送機頭的壓戧柱。⑧調(diào)斜期間堅持自下而上順序推溜，自下而上順序拉架，拉支架時，應(yīng)先將相鄰上架側(cè)護板打開，再拉架。若頂板破碎不易維護，可拉超前架維護頂板。

（2）調(diào)斜過程中，工作面斜長被延長。機尾及時延接液壓支架以保證頂板支護。增加輸送機中部槽，以保證煤機能割透煤墻。對接使用的中部槽由回風巷軌道運輸至刮板輸送機尾。

（3）調(diào)斜過程中，為有效控制設(shè)備下滑，使用單體支柱戧柱輸送機頭。機頭1#支架下幫與運輸巷下幫之間填充煤袋，避免機頭1#支架下滑、倒架。

二、機尾對接中部槽走向步距設(shè)計

工作面平均傾角為12°。故設(shè)計方案中以工作面平均傾角12°為前提。

①對接4節(jié)中部槽對應(yīng)回風巷位置為1、2、3、4點。②夜班，回風巷累計進尺364.8m，運輸巷累計進尺365.2m，非常接近。當班收班時實測機尾距收尾起始線48.3m。③根據(jù)機尾距中線距離的變化，推測5月21日中班收班時工作面與兩巷基本垂直。5月21日中班，當班機尾進尺2.4m。④由圖2可知，當工作面與兩巷垂直時，機尾仍需推進45.89m。校正5月21日夜班機尾機頭累計進尺不相等，相差0.4m，校正工作面與兩巷不垂直。當兩巷累計進尺相同時，機尾仍需推進48.69m，與測量機尾距收尾起始線距離誤差為0.39m。

按設(shè)計，原計劃把4節(jié)中部槽一次裝車入井，并存放在對應(yīng)的位置，以減少運輸量，但因現(xiàn)場條件的限制，在實際調(diào)斜過程中每次只運輸1節(jié)中部槽到待對接位置。

三、調(diào)斜效果及改進

（1）回風巷累計進尺401.3m，在增加第1節(jié)槽子的基礎(chǔ)上回風巷累計進尺11.3m，以此計算，機尾回風巷推進11.3m，工作面變?yōu)?75.84m，至28日夜班工作面變化1.84m。工作面與兩巷垂直時機尾出煤墻0.6m，增加第1節(jié)中部槽前機尾進煤墻0.9m，故理論上第1節(jié)中部槽對接后機尾依然出煤墻0.6m。所以至28日夜班，機尾應(yīng)進煤墻1.24m。

（2）調(diào)斜結(jié)束后，機頭距終采線10m沒有變化，機尾距終采線11.9m，未達到收尾位置，相差1.9m。主要原因是在調(diào)斜過程中，每次進刀后液壓支架推拉油缸沒有推滿行程，累計錯差變大。在今后調(diào)斜過程中，要加強對現(xiàn)場的工程控制，加密現(xiàn)場數(shù)據(jù)的校對頻率，根據(jù)錯差及時調(diào)整調(diào)斜過程中支架及輸送機的狀態(tài)，以避免錯差的累加。此次調(diào)斜機尾對接支架3臺，對接中部槽3節(jié)，在設(shè)計的對接第4節(jié)中部槽的位置機尾已具備再對接1臺支架和1節(jié)中部槽的條件，因工作面接下來進行收尾回撤工作，需在上端頭擴刷絞車硐室，故最后1臺支架和中部槽沒有對接。上端頭采取架棚支護，機尾煤墻采煤機不能割透段采取人工擴刷清貨至輸送機。

（3）在實際調(diào)斜過程中，機頭處1#液壓支架沒有下滑，但因支架工沒有完全按照要求調(diào)整支架，且茬與茬之間沒有協(xié)調(diào)好，導致液壓支架的寬度均未保持在1.5m，支架對接位置未能與輸送機中部槽對接位置同步。在今后的調(diào)斜過程中，要嚴格控制液壓支架的調(diào)整，確保液壓支架的寬度為1.5m。

四、結(jié)束語

（1）調(diào)斜過程中，使用長短刀交替的方式，根據(jù)工作面長度和設(shè)備參數(shù)選擇循環(huán)刀數(shù)是合理的。

（2） 根據(jù)工作面情況進行方案的選擇和設(shè)計計算，提前把待對接的支架和輸送機中部槽準備在預(yù)對接的位置，可以減少對接所需的時間和運輸工作量，對實際調(diào)斜對接工作具有指導意義。

參考文獻：

[1]宋杰.綜采工作面調(diào)斜開采設(shè)計[J].山東煤炭科技，2017，（01）

[2]魏磊.蘆嶺煤礦綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)研究[J].煤炭科技，2016，（04）

[3]袁小春，邵小平.大采高綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)的應(yīng)用與探討[J].陜西煤炭，2016，（06）

[4]李生生，李光勇.復雜條件下綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)與實踐[J].煤礦開采，2016，（03）