蘆嶺礦9107工作面旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)研究

摘要：在設(shè)計(jì)采煤工作面巷道布置時(shí)，由于受到地質(zhì)條件的影響，工作面回采不可能一直是走向回采，有時(shí)也需調(diào)向，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)回采，即由原來的沿走向回采，變成沿傾向回采。淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦9107工作面就是一個(gè)典型的例子，雖然是炮采工作面，但是其旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)，對(duì)綜采等工作面有較好的借鑒之處。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)回采 端頭管理 甩采

1 概述

9107工作面開采9煤層，上限標(biāo)高—230m，下限標(biāo)高—246.2m；工作面走向長(zhǎng)度745m，平均傾向長(zhǎng)度105m，煤層厚度2.47m，平均傾角14°。該工作面根據(jù)煤層厚度及變化情況，采高設(shè)計(jì)為2.1m；工作面支柱型號(hào)為DZ25—25/100單體液壓支柱，頂梁型號(hào)為2.4m長(zhǎng)的π型鋼梁。9107工作面由于設(shè)計(jì)原因，存在南段切眼和東段切眼，見圖1，首先回采的是南段切眼，走向長(zhǎng)度約為180m，然后將大幅度甩采上部，使工作面過渡到東段切眼，然后進(jìn)入正常回采階段。

2 具體實(shí)施方案

具體來講，9107工作面回采工作可以分為兩方面的工作，第一是甩采上部，第二是上下兩出口調(diào)向及其安全管理工作，下面分項(xiàng)進(jìn)行闡述。

2.1 甩采上部

在南段切眼，風(fēng)巷長(zhǎng)276m，機(jī)巷長(zhǎng)180m，風(fēng)巷比機(jī)巷長(zhǎng)約100m。為使上、下兩出口同時(shí)回采至風(fēng)巷、機(jī)巷拐點(diǎn)（當(dāng)上、下兩出口到各自的拐點(diǎn)時(shí)，此時(shí)工作面與新、老機(jī)巷及新、老風(fēng)巷的夾角約為45°，方便兩出口管理及調(diào)向），為此工作面在機(jī)巷距離拐點(diǎn)40m，風(fēng)巷距離拐點(diǎn)140m時(shí)，采取了甩采上部的安全技術(shù)措施。甩采比例原則上定為3：1，可根據(jù)機(jī)巷實(shí)際壓力情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。在實(shí)際操作中，機(jī)巷采到還剩10m時(shí)，風(fēng)巷還剩22m。考慮到安全因素，機(jī)巷采至5m時(shí)，及時(shí)采取了施工超前硐子，以及收作下段的措施，確保了安全回采。上、下出口調(diào)向過后，在東段切眼處，風(fēng)巷又繼續(xù)甩采了50m，至此東段切眼機(jī)巷為230m，風(fēng)巷為243m。兩巷推進(jìn)基本同步，工作面進(jìn)入正常回采階段。

在具體甩采過程中，采用了大茬配合小茬的回采方式。當(dāng)工作面從機(jī)頭開始向上以甩采的方式抵車時(shí)，下部抵車寬度較小，從100mm到500mm不等，上部抵車較寬，每硐都超過1m，即使這樣有時(shí)車還不能抵直，上部向老塘側(cè)彎，不利于安全回采，為此及時(shí)采取了應(yīng)對(duì)措施，每抵一次全硐車，工作面回采完該硐后，就在工作面上部車較彎處抵車，甩一個(gè)小茬回采，然后再抵全硐車，這樣既保證了安全回采，保證了質(zhì)量，也保證了車基本上平、直、穩(wěn)。

2.2 上下兩出口調(diào)向及其安全管理工作

上下出口管理工作主要體現(xiàn)在整體上下調(diào)動(dòng)及調(diào)向方面。下面分上下出口各自說明。

2.2.1 上出口

①在上出口回采至拐點(diǎn)前期，工作面處于逐漸延長(zhǎng)階段，由于出口棚原則上跟風(fēng)巷平行，所以，出口棚每采一硐都要整體向上擺，每硐上調(diào)500mm左右。具體方法是：采煤時(shí)先竄最上一棚的副梁并且上調(diào)，然后竄第二棚副梁并且上調(diào)，與第一棚主梁形成對(duì)子棚，依次類推。待第五棚副梁竄過去之后，原第五棚處只有一棚主梁，此時(shí)用2.4m長(zhǎng)的π型鋼作為第五棚的主梁，然后把第五棚的3m長(zhǎng)的π型鋼落下，放到出口第一棚處作副梁，此時(shí)形成了新的五棚出口對(duì)子棚。最后再用一根2.4m長(zhǎng)的π型鋼作為原第五棚出口棚的副梁。這時(shí)出口棚的調(diào)棚及加補(bǔ)棚工作已全部結(jié)束。該工作一直持續(xù)到過拐點(diǎn)。

②工作面距離拐點(diǎn)3m時(shí)，工作面與風(fēng)巷銳角夾角約為45°，與新風(fēng)巷銳角夾角也約為45°，為保證工作面正常推進(jìn)，采取了出口棚直接調(diào)向的措施，即出口棚老塘側(cè)整體上調(diào)。具體做法是：采出口時(shí)保證出口棚稍微低于風(fēng)巷三排走向棚，在最小控頂距為3m時(shí)，把最上一棚的副梁老塘側(cè)上調(diào)到風(fēng)巷走向棚下面，梁頭原則上不動(dòng)；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整幅度約為2m，接著貼著第一棚主梁套棚，然后把副梁落下，調(diào)到第一棚主梁處，形成新的對(duì)子棚，后面的四棚依次類推，調(diào)棚時(shí)，老塘側(cè)棚檔調(diào)為600mm，煤壁棚檔500mm。待第五棚副梁調(diào)過去之后，原第五棚處只有一棚主梁。此時(shí)用2.4m長(zhǎng)的π型鋼作為第五棚的主梁，然后把第五棚3m長(zhǎng)的π型鋼落下，調(diào)到出口第五棚處作主梁，此時(shí)形成了新的五棚出口對(duì)子棚。最后再用一根2.4m長(zhǎng)的π型鋼作為原第五棚出口棚的副梁，當(dāng)作加補(bǔ)棚，該棚老塘側(cè)分開，間距400mm左右，梁頭并攏。此時(shí)新的出口棚已經(jīng)形成，該出口棚與新風(fēng)巷夾角約為45°。隨著工作面推進(jìn)，出口棚已與風(fēng)巷平行，保證了工作面的正常回采。

③在上出口回采過拐點(diǎn)后，工作面處于逐漸縮短階段，由于出口棚原則上跟風(fēng)巷平行，所以，出口棚每采一硐都要整體向下擺，起初每硐下調(diào)500mm左右，后來每硐下調(diào)300mm左右，直到采至風(fēng)巷240m時(shí)。調(diào)棚方法是：采煤時(shí)先竄最上一棚的主梁并且下調(diào)，靠近第二棚的副梁，然后竄第二棚主梁并且下調(diào)，靠近第三棚副梁，依次類推。待第五棚主梁竄過去之后，吃掉工作面最上一棚小窯，等竄副棚時(shí)，跟主梁平行，并適當(dāng)調(diào)整棚檔，此時(shí)形成了新的五棚出口對(duì)子棚。

2.2.2 下出口

下出口如何通過拐點(diǎn)，例如機(jī)巷縮皮帶鋪鏈板機(jī)、從皮帶機(jī)尾向工作面方向做硐子、工作面縮車、機(jī)巷收作、工作面下段收作、重新做大棚、機(jī)巷拐點(diǎn)處揭大蓋等，將是該面旋轉(zhuǎn)回采的重點(diǎn)，以下將逐項(xiàng)進(jìn)行闡述。

①縮皮帶鋪鏈板機(jī)。在工作面距離拐點(diǎn)將近10m時(shí)，把皮帶縮去70m左右，然后鋪設(shè)鏈板機(jī)，調(diào)整電線管路等。

②從皮帶機(jī)尾向工作面方向做硐子。在工作面距離下限拐點(diǎn)5m時(shí)，從新機(jī)巷機(jī)尾向工作面方向做硐子。由于工作面與老機(jī)巷夾角為45°，新機(jī)巷與老機(jī)巷夾角為90°，所以硐子長(zhǎng)度約為5m。做硐子使棚按機(jī)巷正常抹帽進(jìn)行，即兩幫各一排腿子背幫，中間架設(shè)三排走向鉸接拉鎖棚，中間一排柱子下底梁且穿鞋。最后一棚上方與工作面夾角處由于棚檔較大，適當(dāng)用短木料加補(bǔ)。架棚過程中，加強(qiáng)頂板監(jiān)控，同時(shí)加強(qiáng)腰幫、過頂，嚴(yán)防片、漏。

③工作面縮車。在工作面最大控頂距為3.4m時(shí)，把需要縮車段浮煤清理干凈，把主梁中柱及副梁煤壁側(cè)柱子替掉，靠煤壁側(cè)升起。把工作面下段車抵至煤壁與老塘中間位置，然后掐斷大鏈，掀掉槽子，把機(jī)頭用回柱器拉到指定位置，最后把槽子對(duì)接完畢，掛好大鏈，打齊壓車柱子，掐掉的槽子運(yùn)到機(jī)巷指定位置，碼放整齊。把機(jī)巷車適當(dāng)向后延，保證工作面車與其搭接合理，出煤順暢，并打齊壓車柱子。及時(shí)把原機(jī)巷車拆除，方便下一步機(jī)巷收作。

④工作面下段及機(jī)巷收作。大棚收作采用套棚方式進(jìn)行，先將大棚窩所有支柱補(bǔ)足液，然后用Φ20cmⅹ1.8m的半圓木料作梁，Φ20cmⅹ2.0m的圓木料作腿子，在每個(gè)棚檔內(nèi)都套齊一梁三腿的拉鎖木棚，接著改、替腿子、竄掉4m長(zhǎng)的π型鋼梁。整個(gè)回收過程3～4人一茬，單茬自下向上，由里向外進(jìn)行，并向后傳遞柱梁和向前傳遞套棚木料。等大棚收兩棚后，機(jī)巷開始與其同時(shí)收作，大棚嚴(yán)禁收實(shí)，確保通風(fēng)，等機(jī)巷收作位置與新機(jī)巷距離小于5m時(shí)，且工作面收作距離與新機(jī)巷小于5m時(shí)方可收實(shí)。對(duì)于工作面與正對(duì)三岔門處的2.4m長(zhǎng)的π型鋼棚，其整改方法是，先在棚檔內(nèi)套棚，接著把原π型鋼棚替掉，然后在其下面架設(shè)順山棚，最后在順山棚下面架設(shè)三排走向鉸接拉鎖棚，和外面拉鎖棚對(duì)接完好。

⑤重新做大棚。做大棚使用原回收的4m長(zhǎng)的π型鋼梁，在工作面機(jī)頭五棚處于最大控頂距為3.4m時(shí)進(jìn)行，順序是自下而上逐棚進(jìn)行。首先在棚檔內(nèi)向煤壁掏梁窩600mm，確保能放下一根4m長(zhǎng)的π型鋼梁子做副棚，然后替掉2.4m長(zhǎng)的π型鋼棚，最后在加補(bǔ)一個(gè)梁子作主棚，依次類推，直至把五棚全部替換完畢。

⑥機(jī)巷拐點(diǎn)處揭大蓋

提前把所需的單體支柱、π型鋼梁、塘材、大笆、雙抗網(wǎng)等材料準(zhǔn)備齊全，揭大蓋由里向外處進(jìn)行，在三岔門與機(jī)巷拉鎖棚接茬處開始。揭大蓋時(shí)，先在三岔門抬棚的每根U型鋼棚梁及叉梁下打齊單體點(diǎn)柱，點(diǎn)柱穿鞋正規(guī)有勁，初撐力≥50KN，支柱與頂梁間加木栔，接實(shí)勁。然后卸去叉梁下的U型鋼棚及叉梁。揭大蓋使用單體配合2.4m長(zhǎng)的π型鋼進(jìn)行支護(hù)，單厥棚，棚檔300mm，一梁四柱，支柱穿鞋，初撐力≥70KN。

3 結(jié)論

為了提高煤炭資源回收率，由于受到地質(zhì)構(gòu)造的影響，工作面常常需調(diào)向開采。淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦根據(jù)9107工作面的實(shí)際地質(zhì)條件，采取了相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)回采措施，保證了工作面的安全回采，其旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)取得了預(yù)期效果，對(duì)淮北礦區(qū)類似條件下工作面的正常回采具有一定的借鑒意義。