采煤工作面旋轉(zhuǎn)開采的研究與應(yīng)用

蘇健

摘 要：工作面旋轉(zhuǎn) 120m 過程中，工作面支架未出現(xiàn)擠架現(xiàn)象。通過起高前后機(jī)頭，確保機(jī)頭架與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接能夠保證出煤空間，又防止運(yùn)輸機(jī)和回煤現(xiàn)象出現(xiàn)。實(shí)心旋轉(zhuǎn)前部運(yùn)輸機(jī)未移動(dòng)，未使用單體支柱打前部運(yùn)輸機(jī)控制上竄下滑。已提前對機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)尾頂板加固，未對頂板和生產(chǎn)造成影響。通過現(xiàn)場旋轉(zhuǎn)回采成功，保證了生產(chǎn)的持續(xù)性，增加了煤炭資源回收率，減輕了職工工作面改造的勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：采煤工作面;上竄下滑;頂板管理

引言

我國多數(shù)礦井處于末期階段，采區(qū)剩余邊角煤較多，采煤工作面條件越來越復(fù)雜，未增大資源回收率，提高采煤效率，減少對接改造工序，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，保障職工安全等，迫切需要旋轉(zhuǎn)開采技術(shù)研究與現(xiàn)場應(yīng)用。

1 旋轉(zhuǎn)開采理論

旋轉(zhuǎn)開采采取機(jī)頭割通無進(jìn)尺實(shí)心旋轉(zhuǎn)，按1：8旋轉(zhuǎn)，制定合理方案，通過測量機(jī)頭搭接，線縫數(shù)值等，控制工作面工程質(zhì)量?；夭蛇^程中特別加強(qiáng)機(jī)頭及運(yùn)順頂板支護(hù)，來達(dá)到順利回采目的。即確保設(shè)備的上竄下滑狀態(tài)能夠得到有效控制，又保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。同時(shí)避免了機(jī)頭設(shè)備搭接帶來的頻繁靠轉(zhuǎn)載機(jī)的工作量。

2 旋轉(zhuǎn)開采設(shè)計(jì)

工作面長 203.6～206m，推進(jìn)長度 151.4～298.4m，儲量 12.3 萬 t，平均煤厚2m，煤層傾角平均 5°，工作面設(shè)計(jì)為扇形開采，其中運(yùn)順超前軌順 115.7m，運(yùn)順與切眼夾角 123°。運(yùn)順切眼 -4#開寬布置，切眼處運(yùn)順寬度 7.3m。為盡量減小設(shè)備安裝夾角（由 123°減少至 118°），保證前后部搭接正常，轉(zhuǎn)載機(jī)盡量靠非面?zhèn)劝惭b，在前部運(yùn)輸機(jī)和后部運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭正常溜槽處各增加 2 節(jié)溜槽。機(jī)頭伸出煤壁 4.5m，3 組排頭支架均勻布置，3-4#間距 1.5m。為保證機(jī)尾割通，前部運(yùn)輸機(jī)在機(jī)尾處多安裝一節(jié)溜槽。工作面支架與運(yùn)輸機(jī)夾角 10°夾角安裝。軌順按 7 段折線布置，工作面凈斜長由切眼 206m 至旋轉(zhuǎn)開采結(jié)束 203.6m。

3 旋轉(zhuǎn)開采現(xiàn)場應(yīng)用

3.1概況

（1）旋轉(zhuǎn)回采時(shí)間：共計(jì) 21 天;（2）開始位置：軌順 1#125.7m，運(yùn)順 1#10m;（3）結(jié)束位置：軌順 1#18.45m，運(yùn)順 1#9.25m;（4）兩頭進(jìn)尺：軌順 107.25m，運(yùn)順 0.75m;（5）總計(jì)產(chǎn)量：26680t。

3.2搭接管控

由于運(yùn)順與切眼 33°夾角，轉(zhuǎn)載機(jī)與前后部運(yùn)輸機(jī) 33°布置，前部機(jī)頭前沿與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接 1.4m，前機(jī)頭減速箱處搭接僅有 0.6m 過煤寬度，后部機(jī)頭亦如此，為防止搭接過寬運(yùn)輸機(jī)喝循環(huán)炭，采取起高前后部機(jī)頭，隨旋轉(zhuǎn)進(jìn)行，夾角減小，該現(xiàn)象逐步好轉(zhuǎn)。后部運(yùn)輸機(jī)向機(jī)尾上竄，采取上靠轉(zhuǎn)載機(jī)使前后部搭接合理。

3.3設(shè)備改造

為保證機(jī)尾割通，前部運(yùn)輸機(jī)在機(jī)尾處多安裝一節(jié)溜槽。工作面支架與運(yùn)輸機(jī)夾角 15°夾角安裝。軌順按 7 段折線布置，工作面凈斜長由切眼206m 至旋轉(zhuǎn)開采結(jié)束 203.6m。機(jī)頭割通無進(jìn)尺實(shí)心旋轉(zhuǎn)，按 1：8 旋轉(zhuǎn)，19 個(gè)循環(huán)已完成，軌順累計(jì)進(jìn)尺 107.25m，運(yùn)順累計(jì)進(jìn)尺 0.75m。工作面折線布置工作面共縮短 2.4m，機(jī)頭位置未變化，前部運(yùn)輸機(jī)在機(jī)尾撤除0.75m 溜槽，旋轉(zhuǎn)完成 107.25m后，工作面機(jī)頭：機(jī)尾調(diào)面比例為：1：4，完成4個(gè)循環(huán)，機(jī)頭支架1-15#向機(jī)尾靠架子和轉(zhuǎn)載機(jī)，1-5#使料推進(jìn)，為前后部運(yùn)輸機(jī)在機(jī)頭撤除溜槽做準(zhǔn)備。分兩次相繼撤除2節(jié)前部和2節(jié)后部溜槽，同時(shí)上靠轉(zhuǎn)載機(jī)，保證搭接正常。

3.4支架狀態(tài)調(diào)整

（1）回采時(shí)為減少支架旋轉(zhuǎn)度數(shù)，支架盡量按軌順方向安裝，安裝角度-10°～ -11°。旋轉(zhuǎn)時(shí)只需旋轉(zhuǎn)23°即可。開始線縫均為 -15mm左右，機(jī)頭支架未拉移，但是機(jī)尾旋轉(zhuǎn)，工程線在旋轉(zhuǎn)，所以線縫變?yōu)檎担⑶乙恢痹诩哟?，后期機(jī)頭段支架通過拉移支架向機(jī)頭靠架子，線縫逐漸減小，直到線縫達(dá)到正常。調(diào)整支架方向方法：為防止擠架，特別是30-50#擠架，旋轉(zhuǎn)工程中靠架原則：防止不擠架，架間哪里有空間往哪里靠，把支架間隙均勻開。前期旋轉(zhuǎn)40m 前支架向機(jī)尾側(cè)靠，后期線縫越來越大，支架向機(jī)頭側(cè)靠。機(jī)頭側(cè)1-15#支架由于進(jìn)尺少，基本無進(jìn)尺，為減少線縫，原地使用單體在支架尾向機(jī)尾靠。前后部撤除溜槽前，機(jī)頭 1#與小支架間距達(dá)到1.6m，為撤除溜槽做準(zhǔn)備。

（2）支架旋轉(zhuǎn)方法。旋轉(zhuǎn)開采階段，支架需要旋轉(zhuǎn)23°，為保證支架旋轉(zhuǎn)的需要。支架的旋轉(zhuǎn)需要在拉移支架時(shí)，首先找到支架頂梁間隙大于200mm處支架，采取使用側(cè)護(hù)板兩人配合拉移支架，當(dāng)歪斜度大于 8°時(shí)，使用單體支柱進(jìn)行調(diào)向，從機(jī)尾向機(jī)頭方向拉移支架時(shí)，用單體支柱打在支架前梁頭處，拉移支架時(shí)，將支架前梁向機(jī)尾方向調(diào)整;從機(jī)頭向機(jī)尾拉移支架時(shí)，用單體支柱打在尾梁處，將支架尾梁向機(jī)頭方向調(diào)整。旋轉(zhuǎn)開采過程中，工作面每完成一個(gè)循環(huán)，工作面需割通刀平推一次，以舒緩支架間的作用力，避免支架之間互相擠架及歪架等問題出現(xiàn)。平推過程中，拉移支架時(shí)，需觀察支架間的間隙及支架歪斜，并做好統(tǒng)計(jì)，分析支架運(yùn)動(dòng)趨勢和下步拉移支架時(shí)調(diào)整重點(diǎn)，對架間隙較小或可能擠架段進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)整。防止擠架措施：①采煤機(jī)司機(jī)以兩順槽底板標(biāo)高為依據(jù)，割平工作面，嚴(yán)禁出現(xiàn)低洼或底鼓;②調(diào)架：支架工在拉移支架工程中，必須按線拉夠量，嚴(yán)禁出現(xiàn)拖后現(xiàn)象;③調(diào)框架：在推前部運(yùn)輸機(jī)時(shí)，應(yīng)使用機(jī)頭→機(jī)尾單向推溜和帶后部方式，從而抵消或減緩運(yùn)輸機(jī)向上竄動(dòng)趨勢糾正支架狀態(tài)。

結(jié)語

綜上，隨著礦井的延伸開拓及地質(zhì)條件的復(fù)雜變化，現(xiàn)開采的工作面大都非常規(guī)等長布置，在開采過程中，需進(jìn)行工作面調(diào)斜、對接、集中撤除及邊采邊撤、旋轉(zhuǎn)開采等工作。通過開采設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)回采工程控制，達(dá)到工作面順利回采。

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