梁家豪 李 明 宗鳳龍
(河南能源化工集團(tuán)永煤公司陳四樓煤礦,河南 永城 476600)
采煤工作面采用傳統(tǒng)的實(shí)中心調(diào)斜法及虛中心調(diào)斜法,期間存在支護(hù)困難、調(diào)斜周期長(zhǎng)及影響生產(chǎn)接替等問(wèn)題,運(yùn)用理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法,分析了傳統(tǒng)調(diào)斜方法存在的弊端,根據(jù)21702工作面實(shí)際情況,提出了采用虛-實(shí)中心調(diào)斜技術(shù),確定了虛-實(shí)中心調(diào)斜技術(shù)參數(shù)及工藝。
21702工作面位于十七采區(qū),為十七采區(qū)第二個(gè)工作面,該工作面對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高為+33.96m,工作面標(biāo)高為-714.2~ -508.3m。工作面走向長(zhǎng)782m,斜長(zhǎng)198m,總面積154440m2,工作面工業(yè)儲(chǔ)量56.6萬(wàn)t,可采儲(chǔ)量47.4萬(wàn)t。21702工作面地層傾角7~19°,平均14°,走向北北西~北北東,傾向南西西~北西西。
工作面采用ZY3800-16/35型液壓支架支護(hù),上順槽為沿空留巷巷道,超前采用兩排12臺(tái)超前支架支護(hù),工作面布置受落差19m的Fs4斷層影響,為盡量回采出煤炭資源,切眼設(shè)計(jì)與工作面下順槽呈83°夾角,即下順槽落后上順槽24.6m。為便于后期回采管理,初采需調(diào)斜24.6m,因21702下順槽計(jì)劃留巷作為21703上順槽,故調(diào)斜工作受沿空留巷相關(guān)工序的約束。
(1)調(diào)斜不當(dāng)會(huì)造成運(yùn)輸機(jī)向機(jī)頭方向下滑,造成運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接不合理,影響出煤和安全出口寬度。
(2)工作面下順槽落后上順槽24.6m,通過(guò)理論計(jì)算,調(diào)斜24.6m后機(jī)頭將向下順槽巷道內(nèi)伸出1.4m,致使機(jī)頭1號(hào)液壓支架出煤墻較多,破壞下順槽留巷側(cè)的恒阻錨索、頂錨桿等支護(hù),并影響沿空留巷工序的施工,是下順槽實(shí)施沿空留巷技術(shù)成功與否的關(guān)鍵因素,故機(jī)頭調(diào)斜時(shí)需將工作面支架與運(yùn)輸機(jī)向機(jī)尾方向竄約1臺(tái)支架位置。
(3)若調(diào)斜不當(dāng)會(huì)使運(yùn)輸機(jī)與支架下滑,致使支架倒架的發(fā)生,造成支架拉不動(dòng)影響生產(chǎn)。
21702工作面上順槽為原21701工作面回采期間實(shí)施沿空留巷技術(shù)所留的巷道,且巷道處于落差為2.1m的F1701P3斷層及落差為1.2m的F1702S1斷層影響范圍內(nèi),若采用“實(shí)中心”調(diào)斜的方式,不利于工作面機(jī)尾段頂板的管控。21702工作面下順槽準(zhǔn)備實(shí)施沿空留巷技術(shù),將所留巷道作為臨近的21703工作面回風(fēng)巷使用,若采用“虛中心”調(diào)斜的方式,調(diào)斜范圍擴(kuò)大,不利于沿空留巷技術(shù)的實(shí)施。
綜合“虛、實(shí)中心”調(diào)斜方式的利弊及工作面現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況決定采用“虛實(shí)結(jié)合”調(diào)斜的方式進(jìn)行工作面調(diào)斜。
(1)工作面調(diào)斜初期,按照實(shí)中心調(diào)斜方法進(jìn)行,即只推機(jī)頭,機(jī)尾不動(dòng),隨著機(jī)頭推進(jìn),逐架向機(jī)尾方向調(diào)整支架,并將運(yùn)輸機(jī)彎曲段控制在30至90號(hào)支架段內(nèi),機(jī)頭30臺(tái)支架側(cè)護(hù)板全部處于收緊狀態(tài),此時(shí)機(jī)頭較機(jī)尾多進(jìn)10m。
(2)工作面調(diào)斜中期,在工作面50號(hào)支架及90號(hào)支架處分別安裝一個(gè)缸徑不小于140mm的液壓油缸,油缸尾部定在支架底座上,另一端頂在運(yùn)輸機(jī)與支架推移框架連接處,并配合工作面安裝的12套防滑裝置,向機(jī)尾側(cè)控制運(yùn)輸機(jī)。按照實(shí)中心調(diào)斜方法進(jìn)行控制,即工作每推1個(gè)機(jī)尾,推9個(gè)機(jī)頭的比例進(jìn)行割煤,割煤期間,按照“長(zhǎng)刀與短刀相結(jié)合”,“拉架必調(diào)架”,“自機(jī)頭向機(jī)尾方向推溜”的原則進(jìn)行,機(jī)頭較機(jī)尾多進(jìn)11m時(shí),機(jī)尾推進(jìn)1.2m。
(3)工作面調(diào)斜末期,為了避免“調(diào)過(guò)”的情況出現(xiàn)(運(yùn)輸機(jī)及支架向機(jī)尾方向竄的過(guò)多),以機(jī)頭1號(hào)架不出煤墻、運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接合理為前提正常割煤,每刀煤測(cè)量運(yùn)輸機(jī)頭距基準(zhǔn)線的距離,并在推溜過(guò)程中觀察運(yùn)輸機(jī)上竄下滑的趨勢(shì),配合使用防滑千斤頂及大口徑油缸控制運(yùn)輸機(jī)。待運(yùn)輸機(jī)上竄下滑不需要使用防滑裝置及大口徑油缸控制時(shí),按照每班多推一個(gè)機(jī)頭的方式進(jìn)行割煤,直至機(jī)頭較機(jī)尾多推24.6m為止,即可認(rèn)為調(diào)斜工作結(jié)束。
(1)采用虛中心與實(shí)中心相結(jié)合的調(diào)斜方法進(jìn)行工作面調(diào)斜,機(jī)頭推進(jìn)26.4m時(shí)(機(jī)尾推進(jìn)1.8m),工作面調(diào)斜結(jié)束,縮短了調(diào)斜范圍,為下順槽成功實(shí)施沿空留巷技術(shù)打下基礎(chǔ),避免了增減支架、掐接運(yùn)輸機(jī)等不必要的工序;
(2)采用虛中心與實(shí)中心相結(jié)合的調(diào)斜方法進(jìn)行工作面調(diào)斜,工作面運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接比較合理,為工作面正?;夭纱蛳禄A(chǔ);
(3)21702工作面調(diào)斜成功為以后類似工作面切眼設(shè)計(jì)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn),若不調(diào)斜將損失煤炭資源9198t,平均每噸煤按照700元,將損失:9198t×700元/t=643.86萬(wàn)元。由此看出該方法創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,虛實(shí)中心相結(jié)合調(diào)斜方法可以在類似工作面推廣使用。