綜采工作面俯采技術創新及總結

苗 杰

（冀中能源張礦集團康保礦業有限公司，河北 張家口 076650）

1 工作面概況

1.1 31501 煤柱工作面位于+900m水平北翼一采區，走向長度91m、傾斜長度220m，煤層厚度2.1～2.4m、平均2.3m，煤層傾角15～35°，屬傾斜煤層。

1.2 煤層結構較穩定，瓦斯含量低，屬低瓦斯煤層。

1.3 該工作面采用傾斜長壁綜合機械化俯采采煤法，作業方式為三八制作業，“兩采一準”。

1.4 煤層頂、底板巖性均為泥巖、砂質泥巖，局部有炭質泥巖的偽頂、偽底。

1.5 該區域煤系直接充水含水層為煤系砂巖、礫巖孔隙裂隙含水層。但距該工作面煤層尚遠，只間接補給煤系上段含水層，且富水性較弱，因此對煤層開采無直接威脅。另根據運輸、付巷實際揭露情況，局部地段有淋水和滲水現象，對工作面回采無影響。

2 工作面裝備

2.1 采煤機

MGY150/375—W型采煤機一臺。

2.2 液壓支架

ZF3200—15/24B單擺桿放頂煤液壓支架62架。

2.3 工作面刮板輸送機

SGZ—630/220型刮板輸送機一部。

2.4 運輸巷刮板輸送機

SGB—630/150型一部。

2.5 運輸巷皮帶輸送機

SJD—800型皮帶輸送機一部。

2.6 移動變電站

布置KBSGZY800KVA、KBSGZY630KVA移動變電站各一臺。

2.7 乳化液泵站

布置BRW—200/31.5乳化液泵兩臺，RX200/16乳化液泵箱一臺。

3 回采工藝

31501 煤柱工作面采用單一煤層一次采全高傾斜長壁開采全部跨落法管理頂板綜合機械化采煤。平均采高2.3m，循環進度0.5m。

3.1 采煤機進刀方式

采用工作面端部割三角煤進刀方式，采煤機自旋滾筒切入煤壁，自開缺口，進刀距離15m，單向割煤。

3.2 作業流程

交接班（質量驗收）→準備→采煤機在端部斜切進刀→返回割三角煤→單向割煤→移架→端頭作業→采煤機返回清煤→推移輸送機→文明生產。

3.3 工藝說明

3.3.1 割煤。采用MGY150/375—W型液牽引雙滾筒采煤機落煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤并清煤，割煤最高不超過2.4m，最低不得低于2.1m；割平頂、底，不留傘檐；割頂時及時收回前滾筒側1～3架前探梁，嚴防割支架前探梁和千斤頂；割煤后及時伸出前探梁護頂，割煤步距0.5m。

3.3.2 移架。采煤機割煤后，采用分組間隔移架，工作面清煤工將輸送機與支架間的浮煤清入輸送機內，為移架做好準備，然后分組移架，本架操作，先降后移，帶壓移架，支護頂板。工作面周期來壓或冒頂時單架依次順序移架，追機作業，移架趕不上割煤時，停止割煤。

3.3.3 移輸送機。當采煤機割過煤之后，先移支架，采煤機清煤后再推移輸送機，推移輸送機必須單向進行，嚴禁從兩頭向中間推移，輸送機彎曲長度保持15m左右，多點操作，不得將輸送機頂成急彎。推移后保證輸送機平直，機頭、機尾不滯后、不超前，清煤工把架間和后立柱的浮煤清理干凈。

3.3.4 工藝流程說明。交接班時，采煤機在工作面機尾（機頭），其后部輸送機已彎曲并靠近煤壁，接班后采煤機沿彎曲段斜切進刀，完全進刀后移直彎曲段至機尾（機頭）的輸送機并返回割三角煤，然后直線割煤直至機頭（機尾），伸前探梁及時支護、移架。采煤機割透煤壁后返回清煤，追機移輸送機，采煤機清煤直至機尾（機頭），至此完成一個采煤循環。

4 俯采措施

4.1 采煤機減小俯采角度

由于工作面一直俯斜開采，采煤機身傾斜嚴重，所以采煤機導向滑靴作為機組割煤時的受力點，經常出現受力不平衡現象，極易出現故障，導致導向滑靴損壞。

4.1.1 改進方式

工作面俯采過程中易發生輸送機機身傾斜，為了減小采煤機的傾斜角度，保證其穩定和安全運行，我們把采煤機行走滑靴量好尺寸，在井上使用高碳鋼焊條焊接增高鋼板，逐個加厚50mm。采煤機使用這樣經改進后的行走滑靴可減小傾斜角度5°左右，既減小了導向滑靴的受力，又增加了機身平衡，同時減少了材料消耗，促進了安全生產。

4.1.2 經濟效益

根據工作面生產情況，俯采角度增大時，采煤機5～6天可損壞兩個導向滑靴，每個導向滑靴價值為5000元，每月的導向滑靴材料費高達5～6萬元，浪費嚴重，另外因更換導向滑靴嚴重影響了生產時間，不劃算。經過使用改進后的行走滑靴，效果良好，采煤機不再損壞導向滑靴，既節省了材料費又增加了回采工效，從平均日產不到300噸的尷尬局面到日產突破1000噸的好成績，并創下連續5天日產量破1000噸的新紀錄。

4.2 改進采煤機裝煤效果

由于采煤機機身傾斜，導致裝煤效果差，這樣一是增加人工清煤量，二是人工清煤需在煤幫作業，存在一定的安全隱患。所以把普通采煤機滾筒換為俯采滾筒，即定制了導向槽角度大的滾筒，從而增加了采煤機的清煤量，減少了人工清煤力度，降低了勞動強度，消除了安全隱患。

4.3 移溜

4.3.1 工作面俯采過程中易發生輸送機機身傾斜，導致工作面頂煤割不平，且移架不到位，所以將支架與工作面刮板輸送機連接的推移加長頭銷子穿下眼以控制輸送機機身煤幫側下傾。

4.3.2 若其傾斜嚴重時，采用吊溜法來調平輸送機機身，即降架后用溜鏈子將支架頂梁與輸送機煤壁側連接，然后再升架吊起輸送機機身，并用方木墊平中部槽。

4.3.3 在支架前擋板防滑眼固定行程500mm的千斤頂配合移溜，主要有兩個作用：一是增加移溜力度，二是起到支架側壓溜子作用，控制溜子煤幫側傾斜。

4.4防竄矸措施。俯采工作面極易發生采空區矸石竄入工作面現象，對生產及安全造成一定的影響。

4.4.1 在工作面俯采過程中，移架后及時插下后尾梁，預防矸石竄入工作面。

4.4.2 工作面常備有長度為1500×200×20m木板梁，必要時擋在支架后尾下，起到擋矸作用，移架時通知周圍人員撤離，而且拉支架工必須在支架的四立柱內操作。

4.5其他措施

4.5.1 工作面俯采過程時，必須帶壓移架，且配合使用前探梁前移。

4.5.2 在俯采中要加強工作面的支護質量管理，使支架始終處于良好的支護狀態。及時移架、保證支架初撐力等技術措施。

4.5.3 工作面俯采過程中，各班均設立專業調架人員，除了采取防止支架傾倒的措施外，及時對局部發生咬卡與傾倒的支架進行調整，使其有效地支護頂板。

4.5.4 在工作面俯采過程中，工作面清煤工必須及時清理架間和導向桿中浮煤，確保工作面的文明生產與推進度。

5 安全質量管理

俯采工作面的安全質量管理重在現場，貴在落實。所以我們在俯采工作面的安全質量管理過程中，主要從現場管理抓起，從基礎工作抓起，從提高職工素質抓起，結合實際，本著可行性、能夠落實完成性的角度，制定管理制度與實施措施。

5.1 質量“三級驗收”

5.1.1 一級驗收：三班各工種人員上下班現場交接班，按區規定的掛牌管理制度考核標準對工程質量、文明生產及機電設備使用情況進行驗收。

5.1.2 二級驗收：驗收員對當班及上一班的工程質量、文明生產及機電設備完好要求按工程質量標準化考核標準進行驗收。

5.1.3 三級驗收：區每旬不定時的對三班工程質量、文明生產及機電設備完好要求進行抽查，按照標準化驗收標準進行考核打分，直接和當月工資進行掛鉤。

5.2 支架測壓及頂板管理

俯采工作面支架初撐力不夠，容易使支架頂部掉碴，出現頂空現象或架前切頂，給生產造成隱患。在檢查支架初撐力管理上，每班由當班驗收員觀察支架立柱壓力表，發現壓力不夠，必須及時進行二次補液；如因割煤超高，掉頂等情況，及時采用木料裝頂等措施使支架達初撐力。如在區動態檢查中發現當班支架有一架壓力不夠，算當班工程質量管理不到位，對跟班區長、班長做出處理。

6 機電設備管理

6.1 在工作面俯采過程中必須注重設備質量，確保小班正規循環，達到閉環效應。在提高設備質量上，做到了設備檢修及時到位，備機備件及時到位，信息反饋及時可靠，處理故障果斷有效。

6.2 落實機電設備檢修制、機電人員包修制、三人作業制，明確責任，強化措施，調動專業人員工作積極性，形成合力，為大角度俯采工作面的成功奠定了基礎。

7 總結

通過科學改進、嚴格管理，31501煤柱工作面俯采過程中遇到的生產技術難題得到了解決，使該工作面順利地進行俯采，不僅獲得了良好的經濟效益，而且為綜采工作面俯采技術管理提供了寶貴經驗。

7.1 通過這次俯采工作面采煤技術的實踐，采取了一系列措施，完全可以在煤層傾角達35度的工作面實現俯斜采煤工藝，這對于大角度俯采是一項新的突破。

7.2 由于我礦張紀井為單一煤層，大部分煤柱為俯采工作面，為今后的俯采采煤方法探明了路子，也積累了經驗。

7.3 通過這次俯采工作面的實踐，尤其是大角度的俯采工作面的試采成功，給此類工作面采煤機等設備的選型奠定了一定的基礎。