大傾角工作面回采技術(shù)研究

鄭凌斌

摘要：本文研究了進(jìn)行大傾角工作面開(kāi)采的回采技術(shù)，涉及到的技術(shù)問(wèn)題主要包括采煤工藝、調(diào)斜以及作業(yè)技術(shù)措施等幾個(gè)方面。

關(guān)鍵詞：大傾角工作面;采煤工藝;調(diào)斜;作業(yè)技術(shù)措施

0 引言

本文以大傾角工作面為基礎(chǔ)，對(duì)工作面的異常區(qū)以及構(gòu)造異常區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)分析，并對(duì)大傾角工作面的采煤工藝以及進(jìn)行作業(yè)時(shí)采取的技術(shù)措施等進(jìn)行研究。

1 工作面的地質(zhì)條件

該工作面的地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造，煤層底板傾角變化較大。使用坑透探測(cè)的方法對(duì)工作面探測(cè)進(jìn)行的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)異常區(qū)有四處。第一處為工作面的回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)0～1以及進(jìn)風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)0～2，距離切巷分別在590m～600m以及580m～600m范圍內(nèi)，通過(guò)分析認(rèn)為產(chǎn)生異常的原因是這一區(qū)域?qū)儆跇?gòu)造破碎帶，因此影響了回采過(guò)程;第二處異常區(qū)位于工作面的回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)35～38，進(jìn)風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)32～35，距離切巷分別在220m～250m和250m～280m范圍內(nèi)，通過(guò)分析認(rèn)為產(chǎn)生異常的原因是在這一區(qū)域煤厚及巖性都發(fā)生了改變，并且地質(zhì)構(gòu)造方面，存在斷層和破碎帶，因此影響了回采過(guò)程;第三處異常區(qū)位于工作面回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)48～49.5以及進(jìn)風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)45～47，這些測(cè)點(diǎn)分別位于距離切巷105m～120m和130m～150m的范圍內(nèi)，通過(guò)分析認(rèn)為產(chǎn)生異常的原因是在這一區(qū)域，煤厚發(fā)生變化，巖石的巖性改變，出現(xiàn)了破碎帶等，這些因素都影響了回采過(guò)程;第三處異常區(qū)位于工作面回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)52～59，進(jìn)風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)54～56，兩者位置分別為距離切巷10m～80m以及40m～60m的范圍內(nèi)，通過(guò)分析認(rèn)為產(chǎn)生異常的原因是在這一區(qū)域，煤厚發(fā)生變化，巖石的巖性改變，出現(xiàn)了破碎帶等，這些因素都影響了回采過(guò)程。

在掘進(jìn)回風(fēng)大巷的時(shí)候，查出的異常區(qū)為構(gòu)造異常區(qū)，總共有四個(gè)，其中進(jìn)風(fēng)大巷中有三個(gè)，回風(fēng)大巷中有一個(gè)。第一處異常區(qū)位于在進(jìn)風(fēng)大巷內(nèi)203m～210m處，構(gòu)造異常表現(xiàn)為頂板有下落現(xiàn)象，開(kāi)采到此處時(shí)煤層開(kāi)始變薄，這一構(gòu)造對(duì)回采的影響程度不大;第二處異常區(qū)位于進(jìn)風(fēng)大巷內(nèi)425m～433m范圍內(nèi)，此處的構(gòu)造異常表現(xiàn)狀態(tài)與第一處相同;第三處異常區(qū)位于進(jìn)風(fēng)大巷內(nèi)530m～570m處，這一異常區(qū)揭露的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，構(gòu)造異常表現(xiàn)狀態(tài)與第一處和第二處都相同;第三處異常區(qū)位于回風(fēng)大巷470m處，這一處的構(gòu)造異常表現(xiàn)為陷落柱，這一構(gòu)造對(duì)回采的影響程度較大。另外通過(guò)在異常區(qū)布置鉆孔進(jìn)行物探，發(fā)現(xiàn)回風(fēng)大巷一側(cè)某些鉆孔里有矸石出現(xiàn)。

通過(guò)對(duì)回風(fēng)大巷進(jìn)行掘進(jìn)過(guò)程中地質(zhì)情況的探測(cè)，發(fā)現(xiàn)該礦煤層傾角比較大的區(qū)段是從360m處開(kāi)始，直到工作面的切眼區(qū)段，平均傾角在15°以上且最大傾角為30°。

2 大傾角工作面適用的采煤工藝

因該綜采工作面的煤層傾角存在較大以及很小兩種情況，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)這種地質(zhì)構(gòu)造來(lái)選擇相應(yīng)的采煤工藝[1]。最終選出兩種工藝：第一種采煤工藝是雙向割煤法。適用于工作面傾角小于10°的情況，采煤機(jī)進(jìn)刀方式為斜切進(jìn)刀，使用其兩端頭割三角煤，頂板支護(hù)使用液壓支架。隨著采煤機(jī)向前割煤液壓支架向前移架。

當(dāng)工作面傾角大于10°時(shí)，采煤機(jī)使用單向割三角煤的回采工藝，下行割煤，采高要小于3.5m且截深為0.8m，沿頂留底。使用這一方法割煤時(shí)，在支護(hù)方面要及時(shí)伸前探梁、護(hù)幫板進(jìn)行護(hù)頂和護(hù)幫。在采煤機(jī)進(jìn)行回采的過(guò)程中，要根據(jù)煤層的厚度變化以及工作面傾角的變化及時(shí)調(diào)整采高。

3 工作面調(diào)斜

①在進(jìn)行回采時(shí)，運(yùn)輸大巷的推進(jìn)長(zhǎng)度要超于回風(fēng)大巷，超前的推進(jìn)長(zhǎng)度要根據(jù)高差進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備的穩(wěn)定要根據(jù)設(shè)備在循環(huán)步距內(nèi)的向上推移量與下滑量相互抵消來(lái)保持;②禁止工作面一端旋轉(zhuǎn)的情況，采煤機(jī)的機(jī)尾保持不動(dòng)時(shí)，而從機(jī)頭一直旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行割煤調(diào)整的過(guò)程，會(huì)使得支架發(fā)生互相擠壓，造成支架推移連接耳的損壞，有的時(shí)候會(huì)損壞采煤機(jī)的行走輪，甚至發(fā)生冒頂?shù)仁鹿?③在采煤過(guò)程中，各個(gè)部門(mén)應(yīng)當(dāng)明確分工，做好工作面的調(diào)斜工作，以保證采煤過(guò)程的安全;④進(jìn)行回采時(shí)的巷道推進(jìn)時(shí)，要保持進(jìn)風(fēng)大巷比回風(fēng)大巷超前10m～15m，這一超前長(zhǎng)度隨著兩條大巷的高差增加而增加，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整;

4 大傾角工作面的作業(yè)方法

該工作面回采時(shí)，由于煤層不平緩，在走向和傾向上均有起伏。因此必須使用防倒和防滑的千斤頂移動(dòng)大坡度工作面上的支架和刮板輸送機(jī);采煤機(jī)應(yīng)當(dāng)有防滑措施，比如加設(shè)齒軌內(nèi)的防滑棍，當(dāng)采煤機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，要將其下滾筒切入煤幫上等;另外，支架上也應(yīng)當(dāng)加設(shè)斜拉千斤頂，以防止側(cè)倒，進(jìn)行移架時(shí)，要調(diào)正支架的位置，保證與頂板和底板是垂直的。

5 結(jié)論

本文介紹了大傾角工作面的基本情況，研究了該工作面在大傾角條件下的回采技術(shù)，包括采煤的工藝方法、調(diào)斜措施和該工作面的技術(shù)措施等。最后得出結(jié)論：當(dāng)工作面傾角大于10°時(shí)，采煤機(jī)使用單向割三角煤的回采工藝，下行割煤，采高要小于3.5m且截深為0.8m，沿頂留底。進(jìn)行回采時(shí)的巷道推進(jìn)時(shí)，要保持進(jìn)風(fēng)大巷比回風(fēng)大巷超前10m～15m，這一超前長(zhǎng)度隨著兩條大巷的高差增加而增加，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整;另外要防止工作面一端旋轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)。最后針對(duì)煤層的走向及傾向的起伏現(xiàn)象，制定了在大傾角煤層條件下使用支架以及采煤機(jī)等設(shè)備進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。