綜采工作面調斜開采技術研究

張恒

摘要：為了最大限度地回收煤炭資源，工作面需進行大幅度調斜。介紹了某礦綜采工作面在開采中，在工作面斜長增加過程中采取相關技術措施，提高了煤炭采出率，為不規則工作面調斜開采提供了經驗。

關鍵詞：綜采；工作面；調斜

引言

在煤礦生產過程中， 由于受地質條件的限制， 為多回收煤炭， 提高資源回收率，很多回采工作面的上下巷存在著不等長的問題，因此，在回采過程中經常需要調刀。

一、調斜設計

1.1實中心調斜

在綜采工作面調斜方法中，主要有實中心調斜和虛中心調斜2種。其中，實中心調斜工藝相對比較簡單，對設備損壞小，但由于旋轉端至調斜中心的移架步距逐步減小，頂板反復支撐次數逐漸增加，調斜中心處頂板控制困難；虛中心調斜將選擇中心設置在工作面范圍之外，旋轉過程中采面兩端均有一定推進，可在一定程度上緩解頂板和煤壁難以維護的困難，但工程控制難度較大。根據工作面的實際情況，該面調斜的角度為15°，調斜范圍和長度較小，頂板維護問題不突出，確定采用以輸送機頭為中心的實中心長短刀交替調斜方式。

每循環的割煤刀數n=（L-d1-d2-2g）/W+f。其中，L為調斜前工作面斜長，172.5m；W為輸送機合理彎曲長度，取15m；d1、d2分別為輸送機機頭、機尾（包括過渡槽）長度，取6m；g為采煤機機身長度，取10m；f為每循環割通刀數，一般在1～3，取1。將數據代入公式，計算得n=10.4≈10。即每個循環機尾進10刀，割1個長刀（通排），9個短刀，長短刀交替進行。

1.2調斜工藝

（1）機頭推進至距離運輸巷終采線10m位置（收尾上繩位置）后，不再推機頭，機尾以長短刀交替的方式進行調斜。將機尾推至距回風巷終采線10m位置（收尾上繩位置）后，工作面設備整體調平、順直，而后平推10m收尾并上網上繩。考慮輸送機最小彎曲段長15m，則按照18m控制短刀錯茬。①采煤機從機尾進刀，下行割長刀至機頭，割透機頭后返空刀上行清浮煤至機尾。②采煤機從機尾進刀，下行割短刀至機頭12#架位置，空刀上行清浮煤至機尾，12#架至機尾正常推溜拉架，12#架以下推溜順直輸送機和煤墻，支架推拉桿不必推滿行程。③采煤機從機尾進刀，下行割短刀至距機頭24#架位置，空刀上行清浮煤至機尾，24#架至機尾正常推溜拉架，24#架以下推溜順直輸送機和煤墻，支架推拉桿不必推滿行程。④重復以上步驟②、③，保證割2個短刀之間錯茬為18m（12臺支架），采煤機割至接茬位置時，支架推拉桿可適當保留行程，順緩刮板機彎曲段，避免損壞設備。工作面只允許在接茬處存在一道彎。⑤短刀按照18m（12臺支架）進行遞減，直至機尾只剩下采煤機機身長度，則完成了一次長短刀循環，每個循環共計需推進機尾10個截深。⑥每個循環割完后，將全部支架和輸送機進行調正，使其垂直煤墻，而后進入下一個循環。每個循環第1排均割通排，輸送機頭處不推溜，適當調整順直輸送機即可。⑦每個循環調整過機頭段輸送機后，必須恢復輸送機頭的壓戧柱。⑧調斜期間堅持自下而上順序推溜，自下而上順序拉架，拉支架時，應先將相鄰上架側護板打開，再拉架。若頂板破碎不易維護，可拉超前架維護頂板。

（2）調斜過程中，工作面斜長被延長。機尾及時延接液壓支架以保證頂板支護。增加輸送機中部槽，以保證煤機能割透煤墻。對接使用的中部槽由回風巷軌道運輸至刮板輸送機尾。

（3）調斜過程中，為有效控制設備下滑，使用單體支柱戧柱輸送機頭。機頭1#支架下幫與運輸巷下幫之間填充煤袋，避免機頭1#支架下滑、倒架。

二、機尾對接中部槽走向步距設計

工作面平均傾角為12°。故設計方案中以工作面平均傾角12°為前提。

①對接4節中部槽對應回風巷位置為1、2、3、4點。②夜班，回風巷累計進尺364.8m，運輸巷累計進尺365.2m，非常接近。當班收班時實測機尾距收尾起始線48.3m。③根據機尾距中線距離的變化，推測5月21日中班收班時工作面與兩巷基本垂直。5月21日中班，當班機尾進尺2.4m。④由圖2可知，當工作面與兩巷垂直時，機尾仍需推進45.89m。校正5月21日夜班機尾機頭累計進尺不相等，相差0.4m，校正工作面與兩巷不垂直。當兩巷累計進尺相同時，機尾仍需推進48.69m，與測量機尾距收尾起始線距離誤差為0.39m。

按設計，原計劃把4節中部槽一次裝車入井，并存放在對應的位置，以減少運輸量，但因現場條件的限制，在實際調斜過程中每次只運輸1節中部槽到待對接位置。

三、調斜效果及改進

（1）回風巷累計進尺401.3m，在增加第1節槽子的基礎上回風巷累計進尺11.3m，以此計算，機尾回風巷推進11.3m，工作面變為175.84m，至28日夜班工作面變化1.84m。工作面與兩巷垂直時機尾出煤墻0.6m，增加第1節中部槽前機尾進煤墻0.9m，故理論上第1節中部槽對接后機尾依然出煤墻0.6m。所以至28日夜班，機尾應進煤墻1.24m。

（2）調斜結束后，機頭距終采線10m沒有變化，機尾距終采線11.9m，未達到收尾位置，相差1.9m。主要原因是在調斜過程中，每次進刀后液壓支架推拉油缸沒有推滿行程，累計錯差變大。在今后調斜過程中，要加強對現場的工程控制，加密現場數據的校對頻率，根據錯差及時調整調斜過程中支架及輸送機的狀態，以避免錯差的累加。此次調斜機尾對接支架3臺，對接中部槽3節，在設計的對接第4節中部槽的位置機尾已具備再對接1臺支架和1節中部槽的條件，因工作面接下來進行收尾回撤工作，需在上端頭擴刷絞車硐室，故最后1臺支架和中部槽沒有對接。上端頭采取架棚支護，機尾煤墻采煤機不能割透段采取人工擴刷清貨至輸送機。

（3）在實際調斜過程中，機頭處1#液壓支架沒有下滑，但因支架工沒有完全按照要求調整支架，且茬與茬之間沒有協調好，導致液壓支架的寬度均未保持在1.5m，支架對接位置未能與輸送機中部槽對接位置同步。在今后的調斜過程中，要嚴格控制液壓支架的調整，確保液壓支架的寬度為1.5m。

四、結束語

（1）調斜過程中，使用長短刀交替的方式，根據工作面長度和設備參數選擇循環刀數是合理的。

（2） 根據工作面情況進行方案的選擇和設計計算，提前把待對接的支架和輸送機中部槽準備在預對接的位置，可以減少對接所需的時間和運輸工作量，對實際調斜對接工作具有指導意義。

參考文獻：

[1]宋杰.綜采工作面調斜開采設計[J].山東煤炭科技，2017，（01）

[2]魏磊.蘆嶺煤礦綜采工作面調斜開采技術研究[J].煤炭科技，2016，（04）

[3]袁小春，邵小平.大采高綜采工作面調斜開采技術的應用與探討[J].陜西煤炭，2016，（06）

[4]李生生，李光勇.復雜條件下綜采工作面調斜開采技術與實踐[J].煤礦開采，2016，（03）