探究復(fù)雜條件下綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)與實(shí)踐

姚晉國

摘 要：針對復(fù)雜條件下綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)與實(shí)踐工作進(jìn)行分析，結(jié)合某煤礦工程實(shí)例，分析了該煤礦的復(fù)雜地形。結(jié)合這些內(nèi)容，探討了如何對復(fù)雜條件下綜采工作面調(diào)斜開采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，如調(diào)斜旋轉(zhuǎn)技術(shù)，明確旋轉(zhuǎn)半徑和“虛心”，同時分析了工作面調(diào)斜技術(shù)實(shí)踐。希望通過對這些內(nèi)容的分析，能夠?yàn)閺?fù)雜條件下綜采工作面調(diào)斜工作提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜條件;綜采工作面;調(diào)斜開采;調(diào)斜旋轉(zhuǎn)技術(shù)

1 工程概況

以某煤礦為例，該煤礦當(dāng)中因?yàn)榇嬖跀鄬雍筒煽諈^(qū)煤柱，導(dǎo)致該煤礦工作面巷道難以進(jìn)行直線布置。該煤礦工作面主要是通過兩個部分共同組成，分別為外段A工作面和內(nèi)段B工作面。其中A工作面即將回采結(jié)束，在對該工作面進(jìn)行前期開采過程中，還遺留兩條空巷垂直穿越工作面，而這一空巷間煤柱的寬度為16m。與煤礦工作面相接近的回風(fēng)巷外側(cè)有一條斷層，有2.8m的落差，這就對工作面的開采帶來一定阻礙。在B工作面中，推進(jìn)長度一共有880m，而工作面長度為113m，拐角的角度為25.22°?；夭认锏酪约败壍老飻嗝娓叨确謩e為3.8m和3.4m，寬度大約為5m。頂板狀況一般，該工作面采用的支護(hù)方式主要為錨-網(wǎng)-索+鋼帶。在工作面中，配備了采煤機(jī)和液壓支架、工作面輸送機(jī)等。

對該工作面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)論證發(fā)現(xiàn)，調(diào)斜位置內(nèi)過兩條空巷，斷層帶破碎嚴(yán)重，頂板是復(fù)合層頂板，頂板不夠完善，存在高瓦斯區(qū)域，通過一條盲巷。

2 綜采工作面調(diào)斜開采優(yōu)化

2.1 調(diào)斜旋轉(zhuǎn)技術(shù)

對中心點(diǎn)進(jìn)行合理旋轉(zhuǎn)，不但影響著調(diào)斜以及旋轉(zhuǎn)的成敗，同時也決定了方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。對于綜采工作面而言，旋轉(zhuǎn)方式分別為實(shí)心旋轉(zhuǎn)以及虛心旋轉(zhuǎn)。其中實(shí)心旋轉(zhuǎn)技術(shù)主要是將輸送機(jī)頭作為旋轉(zhuǎn)中心，這一方案優(yōu)勢就是旋轉(zhuǎn)工作量比較小、工藝也相對簡單，操作起來比較方便。但是這一方案在實(shí)施過程中，旋轉(zhuǎn)中心端支架步距相對較小，支架對于頂板進(jìn)行多次反復(fù)支撐，對頂板的管理產(chǎn)生不利影響，并且存在支架下滑和支架、輸送機(jī)和鉆轉(zhuǎn)載機(jī)搭接困難等現(xiàn)象。虛心旋轉(zhuǎn)方式主要是將調(diào)斜弧圓心當(dāng)做旋轉(zhuǎn)中心，這一方式優(yōu)勢在于，輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾之間協(xié)調(diào)前進(jìn)，能夠?qū)πD(zhuǎn)中心附近頂板管理情況進(jìn)行有效改善。但是虛心旋轉(zhuǎn)方式工藝比較復(fù)雜，很難對旋轉(zhuǎn)參數(shù)以及旋轉(zhuǎn)進(jìn)度進(jìn)行有效控制，同時還存在輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)大姐困難的問題。對其進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，以本工作面作為依據(jù)，該工程選擇虛心旋轉(zhuǎn)方式。

2.2 明確旋轉(zhuǎn)半徑和“虛心”

進(jìn)行具體協(xié)調(diào)期間，頭尾進(jìn)度之間的比值為1：2，而旋轉(zhuǎn)半徑是工作面長度的2倍。對旋轉(zhuǎn)“虛心”進(jìn)行確定，主要是按照圖1的方式。

技術(shù)人員將調(diào)斜前后巷道進(jìn)行連接，做一條平行于兩者的直線，而這一直線到巷道之間的距離我們設(shè)置為L，然后將這兩條直線之間的交點(diǎn)當(dāng)成“虛心”設(shè)置為O，通過這一“虛心”順著和工作面推進(jìn)的方向作出相應(yīng)的垂直直線，然后將其和工作面相交在A，B，C，D點(diǎn)上。其中AB作為調(diào)斜的開始線，而CD則為調(diào)斜結(jié)束線，主要關(guān)系如下列公式所示：

AF=GF=AO×tan（α/2）=24.16（m），BI=DI=OBXtan（α/2）=50.56（m）。

3 工作面調(diào)斜技術(shù)實(shí)踐

第一步是開幫，主要是在調(diào)斜形成圓弧形狀的相幫，轉(zhuǎn)彎位置對A巷道外側(cè)位置進(jìn)行開幫處理，將開幫量控制在0-2.8m之間，開幫的長度控制在50.6m。針對5801巷道內(nèi)側(cè)進(jìn)行開幫處理，將開幫量控制在0.5.5m之間，而長度控制在98.8m。第二步是過空巷，在具體實(shí)施過程中，要確保溜尾比溜頭滯后出5-10m的距離。和空巷相互接近時，則要對采高進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免因?yàn)椴蓜佣鴮?dǎo)致空巷頂板冒頂。第三步是加強(qiáng)對端頭的支護(hù)，進(jìn)行調(diào)斜開采過程中，擴(kuò)幫會導(dǎo)致上下端頭空頂面積加大，借助“4對8梁”技術(shù)對加強(qiáng)支護(hù)，梁長度為2.4m，保留關(guān)門柱子，保留1梁2柱，邁步前進(jìn)。第四步，實(shí)施超前支護(hù)，在實(shí)施調(diào)斜開采期間，如果巷道的寬度在4m以上，而超前支護(hù)則變?yōu)?排，巷道超高位置或者頂板破碎位置一定要架設(shè)雙梁和木抬棚，從而確保接頂?shù)牧己?。借?梁4柱，梁長度為6m錯距為3m，單體液壓支柱之間的間距為1.5m，主要作用點(diǎn)位于點(diǎn)距梁端的0.75m位置。

4 結(jié)束語

在上述煤礦復(fù)雜條件下，對調(diào)斜技術(shù)的實(shí)施進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，從而有效解決了施工過程中出現(xiàn)的問題，促使調(diào)斜開采工作獲得成功。本研究顯示，虛心旋轉(zhuǎn)調(diào)斜方式，和實(shí)心調(diào)斜相比，能夠有效防治支架的下滑，并且防止出現(xiàn)擠架和輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)搭接困難問題出現(xiàn)，對頂板的管理起到重要作用。