大采深高架綜采工作面大角度調(diào)采技術(shù)研究

摘要：某礦1127綜采工作面掘進(jìn)過程中受到了斷層的制約，為了減少綜采工作面搬家次數(shù)和多回收煤炭資源，切眼設(shè)計(jì)沿?cái)鄬幼呦虿贾茫ぷ髅娉醪杉催M(jìn)行大角度調(diào)采;通過對工作面地質(zhì)概況的分析及調(diào)采方案的提前設(shè)計(jì)，確定了運(yùn)輸巷和運(yùn)料巷的掘進(jìn)方位，并制定了調(diào)采過程中相關(guān)的安全技術(shù)措施，為安全調(diào)采提供了理論支持和技術(shù)保證。

關(guān)鍵詞：大采深;大角度;調(diào)采

對于收到地質(zhì)條件制約（如斷層、陷落柱、巖漿侵入等）的綜采工作面，為了提高煤炭資源的回采率，常將工作面切眼或停采線布置在地質(zhì)構(gòu)造帶附近，因此，在工作面開切眼或收尾時(shí)，常出現(xiàn)三角煤或不規(guī)則區(qū)域煤的回采。為增加工作面推進(jìn)長度，常在一個(gè)工作面推進(jìn)范圍內(nèi)實(shí)行走向長壁或傾斜長壁調(diào)采。

一、概述

某礦1127工作面是-760水平1采區(qū)第七個(gè)工作面，所采煤層為2#煤，平均厚度4.5m，工作面長度為50.5m，為綜合機(jī)械化走向長壁全部垮落采煤法。工作面?zhèn)雾敒槟鄮r，厚0.1m，直接頂為粉砂巖，厚4.0～6.0m，老頂為中粒砂巖，厚6.0～10.0m。煤層傾角8°～13°，平均11°。該工作面地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，掘進(jìn)過程中揭露斷層達(dá)12條。為避開影響工作面生產(chǎn)的DF8大斷層，工作面切眼采用不規(guī)則狀布置，回采過程中，需要先后進(jìn)行兩次調(diào)采，本次主要分析47°的大角度調(diào)采。

二.調(diào)采方案的確定

本次調(diào)采是以工作面機(jī)頭內(nèi)側(cè)的某點(diǎn)為圓心進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)回采，從而避免把機(jī)頭處作為旋轉(zhuǎn)中心，減少機(jī)頭處支架對頂板的反復(fù)支撐次數(shù)。根據(jù)工作面的長度和調(diào)采角度確定本次調(diào)采的調(diào)采比例為1：8，即從虛中心至機(jī)頭處的距離和虛中心到機(jī)尾處的距離比例為1：8。相對的圓周部分推進(jìn)度較快，而靠近圓心部分推進(jìn)度要越來越小，為此要進(jìn)行有規(guī)律的短刀切割，最后一刀為通刀將工作面割直。這樣一個(gè)完整過程在調(diào)采中稱為一個(gè)循環(huán)，而每個(gè)切割循環(huán)必然是扇形，根據(jù)工作面實(shí)際情況，確定5刀為一個(gè)循環(huán)，則：（1）B1B2的弧長 B1B2=n×b=5×0.7=3.5m;式中：b——采煤機(jī)的有效截深。n——實(shí)際每循環(huán)刀數(shù)（2）驗(yàn)算α角的大小 α=B1B2/l=1°5′42″≤α1;式中：α：扇形圓心角;α1：輸送機(jī)設(shè)計(jì)允許彎曲角度為5°;l：工作面長度50.5m。如果驗(yàn)算中發(fā)生α>α1可用減少循環(huán)內(nèi)刀數(shù)來調(diào)整。（3）求拐點(diǎn)間距p p=l/n=50.5/5=10.1m 5個(gè)切割點(diǎn)的初始位置分別為：第一切割點(diǎn)在7號(hào)架處，第二切割點(diǎn)在63號(hào)架處，第三切割點(diǎn)在42號(hào)架處，第四切割點(diǎn)在21號(hào)架處，第五切割點(diǎn)在2號(hào)架處。

三.調(diào)采采取的措施

首先將47度大角度分為4等份，每份角度為11.7°。每一份對應(yīng)上下巷的An、Bn點(diǎn)，并將對應(yīng)位置在井下工作面巷幫實(shí)際標(biāo)出。例如：工作面經(jīng)過調(diào)采后，機(jī)頭到了A1位置，那么機(jī)尾應(yīng)對應(yīng)推到B1位置。在實(shí)際回采過程中為了保證調(diào)采位置的分步對應(yīng)，采取了以下措施。

（1）工作面調(diào)采改變了液壓支架和輸送機(jī)的垂直關(guān)系，使推移千斤頂對輸送機(jī)有一個(gè)移向煤壁的推力外，還產(chǎn)生一個(gè)與運(yùn)輸方向相反的向機(jī)尾的徑向分力，為此，對機(jī)頭10架，每調(diào)采11.7°調(diào)整一次，每次調(diào)整的中心線角度都必須保持與輸送機(jī)移動(dòng)方向成-5°角。其余支架在班中拉架過程中隨拉隨調(diào)。

（2）嚴(yán)格掌握輸送機(jī)的推進(jìn)量。調(diào)采過程中，要嚴(yán)格控制拐點(diǎn)處輸送機(jī)的推移量，推溜子不以采煤機(jī)的截深推至煤壁，而要看輸送機(jī)整機(jī)彎曲情況，使通刀后保證能夠取直。

（3）調(diào)采過程中，采煤機(jī)割煤后支架和輸送機(jī)前移時(shí)必須拉線，拉移支架和推移輸送機(jī)嚴(yán)格按線拉移，確保支架和工作面輸送機(jī)的直線性。

（4）當(dāng)支架與煤壁不垂直時(shí)，要及時(shí)調(diào)架，使用單體液壓支柱調(diào)整支架與煤壁垂直，調(diào)架要由機(jī)尾向機(jī)頭方向逐架進(jìn)行調(diào)正。使用單體液壓支柱調(diào)架時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行好具體要求。

四.結(jié)論

（1）1127綜采工作面調(diào)采在實(shí)踐中取得了成功，在工作面機(jī)頭定點(diǎn)不動(dòng)的情況下，工作面機(jī)尾側(cè)連續(xù)推進(jìn)，調(diào)采過程中沒有發(fā)生咬架、擠架的現(xiàn)象，為今后的綜采工作面的調(diào)采工作積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

（2）1127工作面調(diào)采技術(shù)的成功實(shí)施，較重開切眼可多回收煤炭8000噸，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）當(dāng)然，在調(diào)采過程中仍存在這樣那樣的不足，需要我們進(jìn)一步總結(jié)以增加經(jīng)驗(yàn)，為下一步的工作做指導(dǎo)。在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的道路上我們不斷地探索，不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)失敗的教訓(xùn)，最終在走出一條符合自已實(shí)際的路。

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作者簡介：

張新福（1986-），男，山東德州人，主要從事巷道掘進(jìn)支護(hù)及綜采工藝技術(shù)研究

（作者單位：冀中能源股份有限公司邢東礦）