綜放工作面末采三角煤調斜旋轉回采工藝的研究與應用

王富平

摘 要：為最大程度減少041604綜放工作面回采末期剩余三角煤丟失，避免造成資源浪費，采取調斜旋轉回采工藝既能安全快速采出剩余三角煤量提高工作面回采率，又可以有效的節約煤炭資源，同時也增加了礦井的經濟效益，調斜旋轉回采工藝通過在041604綜放工作面成功應用，為以后工作面回采積累了三角煤回采經驗，提高工作面服務年限，也保證了礦井采掘接續正常。

關鍵詞：綜放工作面;三角煤;調斜旋轉回采工藝

中圖分類號： TD750 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2017）01-161-2

1 ?概述

高產高效工作面是現代化礦井生產發展的根本目標，在生產技術不斷變革的今天，積極采用新技術、新工藝提高煤炭資源回采率，才能有效的提高礦井的綜合單產和原煤工效，才能達到高產高效礦井的標準。所以通過在現場生產工作中的實踐，發現三角煤的回采問題是制約煤礦達到高產高效目標的生產問題之一，且資源浪費較嚴重，為解決以往三角回收難的問題，經過研究與實踐，調斜旋轉回采工藝可以有效解決三角煤的回收，所以總結其成功的技術和經驗，對未來綜采工作面的回采具有重要的指導意義。

2 ?工作面概況

該煤礦是一座年產量300萬噸的中型礦井，礦井采用斜井片盤式開拓方式，其041604綜放工作面位于采區的北部。回采煤層埋深小于200m，煤層平均厚度為8m，煤層傾角7-16°，采用走向長壁低位放頂煤綜合機械化采煤方法，機采高度2.7m，放頂煤高度5.3m。工作面傾斜長度300 m。由于受地質條件的限制041604工作面運輸順槽、回風順槽布置時與下山巷道存在120°的鈍角夾角。如果工作面按照機頭、機尾正常沿走向方向推進的方式，將會造成工作面運輸順槽推進到停采線位置時，回風順槽距停采線還有140m的推進距離，形成的三角煤區域無法回采，造成資源浪費嚴重，縮短工作面回采時間，使礦井出現采掘接續緊張的局面，鑒于以上原因，設計采用調斜旋轉回采工藝回采工作面機尾三角煤，提高礦井資源回收率，增加礦井經濟效益。

3 ?按照工作面機頭、機尾正常推進的方式出現的問題

3.1 資源浪費嚴重

如果工作面按原定推進速度每日割兩刀煤（共計1.2m、0.6m/刀），按照工作面機頭機尾正常推進的方式，工作面運輸巷機頭到達停采線位置時，回風巷機尾距離停采線將剩余140m的煤柱不能回采。工作面共剩余面積3.94萬平方米，剩余45.8萬噸煤量。采用調斜旋轉回采工藝時，根據工作面現場實測，工作面上下巷位置為運輸巷剩余40m，機頭超前機尾45m。如圖1所示。

3.2 礦井采掘接續緊張

由于041603接續工作面在探放水過程中影響了掘進速度及工作面安裝時間，如果041604回采工作面按照正常沿走向方向推進回采完畢后，將造成礦井兩個月停產期，無法完成生產任務，造成接續緊張局面。

4 ? 調整回采工藝，解決突出問題

4.1 調整工作面推進速度，采用調斜旋轉回采工藝

為了解決出現的問題，通過技術分析、論證，經濟效益比較，制定了專項回采設計及安全技術措施，設計采用了調斜旋轉回采工藝進行回采剩余三角煤，加快工作面機尾推進速度，減慢機頭推進速度，從而實現工作面機尾三角煤的回收。

4.2 具體調整參數

所有調整數據以041604工作面運輸巷剩余長度為標準，減慢機頭推進速度，以最快速度縮短機頭超前機尾長度。

4.2.1 ?縮短機頭超前機尾距離步驟

第一步：最快速度實現機頭與機尾出現垂直，從第一日起開始調整工作面，工作面采煤機推進四次機尾，推進一次機頭即（機尾推進2.4m、機頭推進0.6m）;第二日工作面采煤機推進四次機尾，不過機頭即（機尾推進2.4m、機頭推進0）;第三日采煤機推進四次機尾，推進一次機頭即（機尾推進2.4m、機頭推進0.6m）;第四日工作面采煤機推進兩次機頭兩次機尾即（機尾推進1.2m、機頭推進1.2m）。4天后機尾比機頭多推進6.0m。依照以上規律確定4天為一個調整循環， 7個調整循環后工作面機頭與機尾垂直，7個調整循環以后，機尾推進60m，機頭推進15m。第二步： 工作面繼續保持第一步的推進速度出現機尾倒超前機頭現象，并要加大超前距離。工作面再推進7個調整循環以后將出現機尾倒超前機頭45m，7個循環以后機尾推進60m，機頭推進15m。工作面每一個調整循環中推進兩個整刀煤是為了使工作面煤壁平整及控制工作面頂板和液壓支架的方向。第三步： 工作面機頭、機尾平行推進10m，調整工作面煤壁、頂底板及液壓支架是否平直。做好工作面回撤準備工作。如圖2所示。

[圖2 ?1604工作面調整后預計停采位置平面圖]<E：＼123＼中小企業管理與科技·上旬刊201701＼1-197＼122-2.jpg>

4.3 調斜旋轉開采過程存在的難題

4.3.1 ?工作面機頭和轉載機的搭接

工作面以機頭為旋轉點，機頭推進速度慢，機尾推進速度快。工作面回采現狀是機頭超前機尾45m，當工作面機尾推進速度加快時，工作面長度會縮短，刮板輸送機會逐漸下竄，刮板輸送機機頭和轉載機搭接就會出現搭接不正常，轉載機無法接煤，刮板輸送機無法供煤，導致工作面刮板輸送機積壓大量煤炭。工作面刮板輸送機壓煤導致停機組耽誤生產進度以及可能造成刮板輸送機無法正常運轉。

4.3.2 ?工作面可能會出現擠架、倒架

調斜旋轉回采期間，支架不可避免地出現咬架、爬架、歪架、支架隨刮板輸送機下滑的現象。041604回采工作面回采末期，工作面中部煤層傾角較大，支架會受到自身重力向下滑，以及工作面下部移架次數較少而中部以及上部移架次數頻繁。工作面長度縮短液壓支架數量不變，這樣就會出現咬架、擠架的現象，液壓支架下滑會帶動刮板輸送機下滑。

4.3.3 ?工作面機頭液壓支架承受礦壓增大

工作面機頭推進速度緩慢很難躲過老頂周期來壓，機頭部分承受的礦壓增大，會導致工作面冒頂或者漏頂事故。機頭液壓支架頂板受到支架反復擠壓和老頂的礦壓可能會出現漏頂和冒頂以及煤壁片幫。液壓支架初撐力達不到要求，周期來壓時會造成壓死支架無法再升起立柱。

4.4 解決安全問題的辦法及措施

①旋轉回采期間，支架將不可避免地出現支架咬架、爬架、歪架、支架下滑等現象，為防止液壓支架擠架、倒架，設計自制了調架千斤頂。移架工每班必須及時調架，使用單體支柱、調架千斤頂和支架側護板，自下向上及時進行調架。調架時，利用調架千斤頂控制液壓支架的底座調整，支架頂梁采用側護板控制。對于架間距大，調架難度大的液壓支架，必要時采用單體支柱支設在液壓支架下側側護板或頂梁下側牢固可靠處，單體支柱柱體周圍必須有足夠的移動空間，在拉移支架過程中進行調整支架，將支架尾梁盡量向運輸巷方向調整，避免支架調斜和尾梁插入后部刮板輸送機。移架和調架時，作業人員必須站在安全地點。作業時必須聽從現場負責人的統一指揮，禁止非作業人員在此處逗留。②工作面在旋轉回采過程中，工作面刮板輸送機將會出現一定程度的下滑。為防止輸送機上竄下滑，移架時必須是單向從下向上的順序，推移刮板輸送機的順序必須與移架順序一致，嚴禁從上向下移架、推移刮板輸送機。同時，在推移刮板輸送機時配合自制防滑千斤頂進行作業，并在運輸巷設控制中心線，每班采集數據，確保工作面刮板輸送機和轉載機的搭接合理，防止工作面刮板輸送機搭接不上轉載機。③加強工作面液壓支架的支護強度和維護力度，調整好乳化液泵的壓力，保證液壓支架的初撐力。液壓支架的支護高度要達到要求，液壓支架工做到跟機移架或者移超前架。加強員工安全意識，防止機頭部分片幫冒頂事故，防止造成人員傷害。④為了保證刮板輸送機機頭和轉載機搭接正常，液壓支架和刮板輸送機之間安裝防滑裝置。

5 ?結論

三角煤的回收是綜放工作面乃至綜采工作面末采時普遍存在的問題，所以對于各個煤礦而言，對于三角煤的回收方法也不一樣，經過近年來生產實踐，通過在041604綜放工作面對三角煤旋轉采煤技術的成功應用，所以對三角煤的回收采用三角煤調斜旋轉回采工藝可以安全、快速的將三角煤進行回采，有效的提高了工作面的回采率，減少了工作面的資源浪費，同時也緩解了礦井采掘接續緊張局面;實現了工作面的連續推進，為復雜地質條件下回采工作面布置及開采創新了開采工藝，積累了寶貴經驗。