大采深高架綜采工作面大角度調采技術研究

摘要：某礦1127綜采工作面掘進過程中受到了斷層的制約，為了減少綜采工作面搬家次數和多回收煤炭資源，切眼設計沿斷層走向布置，工作面初采即進行大角度調采；通過對工作面地質概況的分析及調采方案的提前設計，確定了運輸巷和運料巷的掘進方位，并制定了調采過程中相關的安全技術措施，為安全調采提供了理論支持和技術保證。

關鍵詞：大采深；大角度；調采

對于收到地質條件制約（如斷層、陷落柱、巖漿侵入等）的綜采工作面，為了提高煤炭資源的回采率，常將工作面切眼或停采線布置在地質構造帶附近，因此，在工作面開切眼或收尾時，常出現三角煤或不規則區域煤的回采。為增加工作面推進長度，常在一個工作面推進范圍內實行走向長壁或傾斜長壁調采。

一、概述

某礦1127工作面是-760水平1采區第七個工作面，所采煤層為2#煤，平均厚度4.5m，工作面長度為50.5m，為綜合機械化走向長壁全部垮落采煤法。工作面偽頂為泥巖，厚0.1m，直接頂為粉砂巖，厚4.0～6.0m，老頂為中粒砂巖，厚6.0～10.0m。煤層傾角8°～13°，平均11°。該工作面地質結構復雜，掘進過程中揭露斷層達12條。為避開影響工作面生產的DF8大斷層，工作面切眼采用不規則狀布置，回采過程中，需要先后進行兩次調采，本次主要分析47°的大角度調采。

二. 調采方案的確定

本次調采是以工作面機頭內側的某點為圓心進行的旋轉回采，從而避免把機頭處作為旋轉中心，減少機頭處支架對頂板的反復支撐次數。根據工作面的長度和調采角度確定本次調采的調采比例為1：8，即從虛中心至機頭處的距離和虛中心到機尾處的距離比例為1：8。相對的圓周部分推進度較快，而靠近圓心部分推進度要越來越小，為此要進行有規律的短刀切割，最后一刀為通刀將工作面割直。這樣一個完整過程在調采中稱為一個循環，而每個切割循環必然是扇形，根據工作面實際情況，確定5刀為一個循環，則：

（1）B1B2的弧長

B1B2=n×b=5×0.7=3.5m；式中：b——采煤機的有效截深。n——實際每循環刀數

（2）驗算α角的大小

α=B1B2/l=1°5′42″≤α1；式中：α：扇形圓心角；α1：輸送機設計允許彎曲角度為5°；l：工作面長度50.5m。如果驗算中發生α>α1可用減少循環內刀數來調整。

（3）求拐點間距p

p=l/n=50.5/5=10.1m

5個切割點的初始位置分別為：第一切割點在7號架處，第二切割點在63號架處，第三切割點在42號架處，第四切割點在21號架處，第五切割點在2號架處。

三. 調采采取的措施

首先將47度大角度分為4等份，每份角度為11.7°。每一份對應上下巷的An、Bn點，并將對應位置在井下工作面巷幫實際標出。例如：工作面經過調采后，機頭到了A1位置，那么機尾應對應推到B1位置。在實際回采過程中為了保證調采位置的分步對應，采取了以下措施。

（1）工作面調采改變了液壓支架和輸送機的垂直關系，使推移千斤頂對輸送機有一個移向煤壁的推力外，還產生一個與運輸方向相反的向機尾的徑向分力，為此，對機頭10架，每調采11.7°調整一次，每次調整的中心線角度都必須保持與輸送機移動方向成-5°角。其余支架在班中拉架過程中隨拉隨調。

（2）嚴格掌握輸送機的推進量。調采過程中，要嚴格控制拐點處輸送機的推移量，推溜子不以采煤機的截深推至煤壁，而要看輸送機整機彎曲情況，使通刀后保證能夠取直。

（3）調采過程中，采煤機割煤后支架和輸送機前移時必須拉線，拉移支架和推移輸送機嚴格按線拉移，確保支架和工作面輸送機的直線性。

（4）當支架與煤壁不垂直時，要及時調架，使用單體液壓支柱調整支架與煤壁垂直，調架要由機尾向機頭方向逐架進行調正。使用單體液壓支柱調架時，嚴格執行好具體要求。

四. 結論

（1）1127綜采工作面調采在實踐中取得了成功，在工作面機頭定點不動的情況下，工作面機尾側連續推進，調采過程中沒有發生咬架、擠架的現象，為今后的綜采工作面的調采工作積累了豐富的經驗。

（2）1127工作面調采技術的成功實施，較重開切眼可多回收煤炭8000噸，取得了較好的經濟效益。

（3）當然，在調采過程中仍存在這樣那樣的不足，需要我們進一步總結以增加經驗，為下一步的工作做指導。在實現高產高效的道路上我們不斷地探索，不斷的積累經驗，總結失敗的教訓，最終在走出一條符合自已實際的路。

參考文獻

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作者簡介：張新福（1986-），男，山東德州人，主要從事巷道掘進支護及綜采工藝技術研究。

（作者單位：冀中能源股份有限公司邢東礦）