綜采工作面復(fù)雜地質(zhì)條件下旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)研究

韓思偉+梅寧寧

摘 要：已回采三十多個(gè)綜采工作面。綜采工作面復(fù)雜地質(zhì)條件下旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)研究。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；旋轉(zhuǎn)回采

一、課題的提出

淮北礦業(yè)集團(tuán)臨渙煤礦Ⅱ726里工作面里段機(jī)巷走向長(zhǎng)315米，里段風(fēng)巷走向長(zhǎng)364米，受地質(zhì)條件影響，外段機(jī)巷、風(fēng)巷與里段機(jī)巷、風(fēng)巷成250角向下施工，為了提高煤炭采出率，里段機(jī)巷采完后需要旋轉(zhuǎn)回采，受地質(zhì)條件的影響，我公司綜采工作面走向長(zhǎng)度都比較短，造成裝面和收作較為頻繁，造成接替緊張，大大浪費(fèi)了人力、物力及各種費(fèi)用的支出，嚴(yán)重制約了煤炭開(kāi)采整體效益的提高。針對(duì)此情況，Ⅱ726里工作面采用旋轉(zhuǎn)技術(shù)，把里段走向?yàn)?30米和外段走向?yàn)?30米的兩個(gè)工作面設(shè)計(jì)成為一個(gè)綜采工作面，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)回采，取得了較好的效果。

二、研修的過(guò)程

1.工作面概況。Ⅱ726里綜采工作面由于受F4斷層影響，初期設(shè)計(jì)分里、外段兩個(gè)面開(kāi)采，后期經(jīng)技術(shù)論證，改造成一個(gè)綜采工作面，工作面在向前推進(jìn)330米后，風(fēng)、機(jī)巷均向下旋轉(zhuǎn)25度（見(jiàn)平面布置圖）布置，使兩段連成一個(gè)整體，采取旋轉(zhuǎn)開(kāi)采（甩采）方式采煤。

該面地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定，厚度在0.7—3.3米，使用的是ZY6800—14/28型的綜采支架支護(hù)，一次采全高。機(jī)巷安裝一部轉(zhuǎn)載機(jī)和150皮帶機(jī)配套運(yùn)煤，出煤系統(tǒng)簡(jiǎn)單。

2.甩采難點(diǎn)分析

（1）機(jī)巷轉(zhuǎn)載機(jī)的過(guò)渡：由于轉(zhuǎn)載機(jī)的彎曲度很小，應(yīng)視為整體設(shè)備，整體過(guò)機(jī)巷拐點(diǎn)較困難，必須預(yù)先考慮好解決辦法。

（2）工作面在旋轉(zhuǎn)采煤時(shí)，主要是甩上段，要提前考慮到運(yùn)輸機(jī)下滑。

（3）確定甩采位置，測(cè)算出旋轉(zhuǎn)采煤時(shí)，風(fēng)、機(jī)巷的進(jìn)度比。

（4）旋轉(zhuǎn)采煤時(shí)，極易造成支架擠架、咬架現(xiàn)象，要制定防止擠、咬架和調(diào)整支架的的措施。

（5）旋轉(zhuǎn)采煤期間，由于機(jī)巷進(jìn)度小，機(jī)頭要長(zhǎng)時(shí)間停止不動(dòng)，易造成壓力集中；工作面甩點(diǎn)支架進(jìn)度小，易造成煤幫片幫、掉頂現(xiàn)象，因此要有工作面機(jī)頭和工作面甩點(diǎn)的管理措施。

3.解決措施

（1）考慮到轉(zhuǎn)載機(jī)整體過(guò)渡很困難，采取在外機(jī)巷提前安裝一部轉(zhuǎn)載機(jī)辦法解決，這樣等工作面推進(jìn)到拐點(diǎn)后，把原來(lái)的轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶機(jī)拆除，工作面運(yùn)輸機(jī)直接與新安裝的轉(zhuǎn)載機(jī)搭接好，就可從外機(jī)巷系統(tǒng)出煤了。

（2）綜采工作面正常推進(jìn)時(shí)，工作面運(yùn)輸機(jī)上、下竄容易控制，一旦甩采時(shí)就容易出現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)上、下竄動(dòng)問(wèn)題。該面主要是甩上段，解決運(yùn)輸機(jī)下竄問(wèn)題采取三種辦法：一是在甩上段之前，我們采取先甩機(jī)頭，使工作面車先上竄到最短點(diǎn)（轉(zhuǎn)載機(jī)拔到緊貼機(jī)巷上幫時(shí)，工作面運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)合理搭接，此時(shí)機(jī)頭最短），再開(kāi)始甩采機(jī)尾；二是甩采期間采取單向移運(yùn)輸機(jī)，即全部從甩點(diǎn)向機(jī)尾移車（出現(xiàn)煤層片幫，不易單向移車時(shí)，在移車前先在甩點(diǎn)處向下，每間隔3—5米，用預(yù)先準(zhǔn)備好的推移油缸打好斜撐，用于控制運(yùn)輸機(jī)下滑）；三是提前擴(kuò)工作面下幫，增大機(jī)巷寬度，保證機(jī)頭一旦下滑時(shí)，下幫有足夠的空間，便于行人安全。

（3）確定合適的甩采位置，就可以確定機(jī)、風(fēng)巷的進(jìn)度比。由于外機(jī)巷旋轉(zhuǎn)25度，當(dāng)工作面機(jī)頭不動(dòng)，該工作面斜長(zhǎng)為154米，風(fēng)巷至少要多推進(jìn)60米，工作面才能甩至垂直外機(jī)巷?？紤]到甩采期間會(huì)出現(xiàn)擠架、咬架現(xiàn)象，甩采時(shí)必須適當(dāng)?shù)夭赏?，以便調(diào)整支架位置和方向。所以，工作面必須在距機(jī)巷拐點(diǎn)一定距離時(shí)就開(kāi)始甩采。實(shí)際工作中我們?nèi)?0米，這樣，甩采期間機(jī)、風(fēng)巷的進(jìn)度比就可以算出為10：70=1：7。

（4）旋轉(zhuǎn)回采甩采時(shí)支架極易發(fā)生擠、咬現(xiàn)象，我們分三個(gè)階段對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整，來(lái)解決支架擠、咬現(xiàn)象。初調(diào)階段：主要措施是：采煤機(jī)必須割通刀，不得在工作面中部返刀，采取單向移車，控制運(yùn)輸機(jī)下滑，要從機(jī)頭向機(jī)尾移車，嚴(yán)禁從中間向兩端移車；在調(diào)斜過(guò)程中，要保證支架高度，以便于調(diào)斜移架和移機(jī)尾，并不斷調(diào)整支架方向，使其擺動(dòng)一定的角度；嚴(yán)格掌握甩點(diǎn)抵車距離，并按扇形調(diào)斜要求依次割掉三角煤，完成進(jìn)刀。工作面只能出現(xiàn)一處小彎，避免出現(xiàn)較大彎曲，造成嚴(yán)重的擠、咬架事故；嚴(yán)格控制采高，確保割煤過(guò)程中頂、底板平整。調(diào)采階段：每次割完煤，都要從機(jī)尾開(kāi)始，由上向下逐架調(diào)整支架的尾部，使支架的尾部上擺一定的角度，這樣在下次移架時(shí)支架就會(huì)改變運(yùn)行軌跡，運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)生向下的推力，達(dá)到控制其上竄的目的（向上移運(yùn)輸機(jī)時(shí)，運(yùn)輸機(jī)上竄）。還能起到調(diào)整支架的間距作用，可有效地防止擠架現(xiàn)象。調(diào)整階段：當(dāng)工作面甩采到預(yù)定的甩采線時(shí)，應(yīng)多進(jìn)通刀，全面調(diào)整支架的狀態(tài)、間隙、高度和運(yùn)輸機(jī)的直度，使工作面調(diào)整到正常位置，進(jìn)入正常回采階段。

（5）甩采時(shí)工作面有兩處管理難度較大不應(yīng)忽視：即工作面的甩點(diǎn)和機(jī)頭部位。工作面甩點(diǎn)由于受調(diào)整移車距離限制，支架經(jīng)常不能移到位，煤幫極易出現(xiàn)端面距，造成空幫掉頂，此處必須采取人工做窯方法，超前加強(qiáng)管理；另外，工作面機(jī)頭部位，由于進(jìn)度較慢，空間跨度較大，長(zhǎng)時(shí)間處在壓力很大的地帶，也必須加強(qiáng)支護(hù)管理，保證機(jī)頭有足夠的高度，確保正常出煤、運(yùn)料、行人的安全。

三、甩采效果

Ⅱ726里綜采面從10年2月4日開(kāi)始甩采，采前編制了較詳細(xì)的補(bǔ)充措施。安監(jiān)、技術(shù)、調(diào)度三家職能單位，三班有人跟班到現(xiàn)場(chǎng)，施工單位嚴(yán)格按照措施執(zhí)行，甩采非常順利，雖然中間也出現(xiàn)過(guò)我們預(yù)計(jì)到的運(yùn)輸機(jī)下滑、擠架、甩點(diǎn)片幫，支架調(diào)向困難等問(wèn)題，由于處理方法得當(dāng)，執(zhí)行措施堅(jiān)決，現(xiàn)場(chǎng)管理到位，所遇問(wèn)題都能迎刃而解。我們?cè)阮A(yù)計(jì)，在甩采期間因受到斷層影響，增大甩采難度，影響進(jìn)度，實(shí)際生產(chǎn)中，由于斷層落差不大，影響很小。到2月21日該面就已經(jīng)甩采到位。歷時(shí)時(shí)間短，效果明顯。

四、經(jīng)濟(jì)效益

1.綜采工作面旋轉(zhuǎn)開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用便取得圓滿成功，達(dá)到了技術(shù)研究的目的，為我礦今后綜采工作面甩采技術(shù)的推廣與應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)效益不可估量。

2.綜采工作面采取甩采技術(shù)，為我礦綜采設(shè)計(jì)探索出一條新的成功之路，同時(shí)將為緩解我礦采掘接替的被動(dòng)局面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，具有良好的社會(huì)效益。

3.綜采工作面采取甩采技術(shù)，即省去綜采工作面的改造、搬家、收作、安裝等一系列的繁瑣程序，又節(jié)省了大量的人力物力及各種費(fèi)用的支出，具有長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。

五、結(jié)語(yǔ)

1.綜采工作面采用甩采技術(shù)工藝是合理的，并取得了成功。

2.該采煤技術(shù)工藝適應(yīng)性廣，除了頂板極其破碎的工作面，甩采難度較大，不宜使用此法外，其它類型的頂板工作面均可采用。

3.適宜綜采一次采全高煤層，各種類型的綜采支架都可采用，效果顯著。

4.解決了采掘接替，大大地降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，社會(huì)效益明顯。