采煤工作面旋轉開采的研究與應用

蘇健

摘 要：工作面旋轉 120m 過程中，工作面支架未出現擠架現象。通過起高前后機頭，確保機頭架與轉載機搭接能夠保證出煤空間，又防止運輸機和回煤現象出現。實心旋轉前部運輸機未移動，未使用單體支柱打前部運輸機控制上竄下滑。已提前對機頭和轉載機尾頂板加固，未對頂板和生產造成影響。通過現場旋轉回采成功，保證了生產的持續性，增加了煤炭資源回收率，減輕了職工工作面改造的勞動強度。

關鍵詞：采煤工作面;上竄下滑;頂板管理

引言

我國多數礦井處于末期階段，采區剩余邊角煤較多，采煤工作面條件越來越復雜，未增大資源回收率，提高采煤效率，減少對接改造工序，減輕職工勞動強度，保障職工安全等，迫切需要旋轉開采技術研究與現場應用。

1 旋轉開采理論

旋轉開采采取機頭割通無進尺實心旋轉，按1：8旋轉，制定合理方案，通過測量機頭搭接，線縫數值等，控制工作面工程質量。回采過程中特別加強機頭及運順頂板支護，來達到順利回采目的。即確保設備的上竄下滑狀態能夠得到有效控制，又保證了生產的連續性。同時避免了機頭設備搭接帶來的頻繁靠轉載機的工作量。

2 旋轉開采設計

工作面長 203.6～206m，推進長度 151.4～298.4m，儲量 12.3 萬 t，平均煤厚2m，煤層傾角平均 5°，工作面設計為扇形開采，其中運順超前軌順 115.7m，運順與切眼夾角 123°。運順切眼 -4#開寬布置，切眼處運順寬度 7.3m。為盡量減小設備安裝夾角（由 123°減少至 118°），保證前后部搭接正常，轉載機盡量靠非面側安裝，在前部運輸機和后部運輸機機頭正常溜槽處各增加 2 節溜槽。機頭伸出煤壁 4.5m，3 組排頭支架均勻布置，3-4#間距 1.5m。為保證機尾割通，前部運輸機在機尾處多安裝一節溜槽。工作面支架與運輸機夾角 10°夾角安裝。軌順按 7 段折線布置，工作面凈斜長由切眼 206m 至旋轉開采結束 203.6m。

3 旋轉開采現場應用

3.1概況

（1）旋轉回采時間：共計 21 天;（2）開始位置：軌順 1#125.7m，運順 1#10m;（3）結束位置：軌順 1#18.45m，運順 1#9.25m;（4）兩頭進尺：軌順 107.25m，運順 0.75m;（5）總計產量：26680t。

3.2搭接管控

由于運順與切眼 33°夾角，轉載機與前后部運輸機 33°布置，前部機頭前沿與轉載機搭接 1.4m，前機頭減速箱處搭接僅有 0.6m 過煤寬度，后部機頭亦如此，為防止搭接過寬運輸機喝循環炭，采取起高前后部機頭，隨旋轉進行，夾角減小，該現象逐步好轉。后部運輸機向機尾上竄，采取上靠轉載機使前后部搭接合理。

3.3設備改造

為保證機尾割通，前部運輸機在機尾處多安裝一節溜槽。工作面支架與運輸機夾角 15°夾角安裝。軌順按 7 段折線布置，工作面凈斜長由切眼206m 至旋轉開采結束 203.6m。機頭割通無進尺實心旋轉，按 1：8 旋轉，19 個循環已完成，軌順累計進尺 107.25m，運順累計進尺 0.75m。工作面折線布置工作面共縮短 2.4m，機頭位置未變化，前部運輸機在機尾撤除0.75m 溜槽，旋轉完成 107.25m后，工作面機頭：機尾調面比例為：1：4，完成4個循環，機頭支架1-15#向機尾靠架子和轉載機，1-5#使料推進，為前后部運輸機在機頭撤除溜槽做準備。分兩次相繼撤除2節前部和2節后部溜槽，同時上靠轉載機，保證搭接正常。

3.4支架狀態調整

（1）回采時為減少支架旋轉度數，支架盡量按軌順方向安裝，安裝角度-10°～ -11°。旋轉時只需旋轉23°即可。開始線縫均為 -15mm左右，機頭支架未拉移，但是機尾旋轉，工程線在旋轉，所以線縫變為正值，并且一直在加大，后期機頭段支架通過拉移支架向機頭靠架子，線縫逐漸減小，直到線縫達到正常。調整支架方向方法：為防止擠架，特別是30-50#擠架，旋轉工程中靠架原則：防止不擠架，架間哪里有空間往哪里靠，把支架間隙均勻開。前期旋轉40m 前支架向機尾側靠，后期線縫越來越大，支架向機頭側靠。機頭側1-15#支架由于進尺少，基本無進尺，為減少線縫，原地使用單體在支架尾向機尾靠。前后部撤除溜槽前，機頭 1#與小支架間距達到1.6m，為撤除溜槽做準備。

（2）支架旋轉方法。旋轉開采階段，支架需要旋轉23°，為保證支架旋轉的需要。支架的旋轉需要在拉移支架時，首先找到支架頂梁間隙大于200mm處支架，采取使用側護板兩人配合拉移支架，當歪斜度大于 8°時，使用單體支柱進行調向，從機尾向機頭方向拉移支架時，用單體支柱打在支架前梁頭處，拉移支架時，將支架前梁向機尾方向調整;從機頭向機尾拉移支架時，用單體支柱打在尾梁處，將支架尾梁向機頭方向調整。旋轉開采過程中，工作面每完成一個循環，工作面需割通刀平推一次，以舒緩支架間的作用力，避免支架之間互相擠架及歪架等問題出現。平推過程中，拉移支架時，需觀察支架間的間隙及支架歪斜，并做好統計，分析支架運動趨勢和下步拉移支架時調整重點，對架間隙較小或可能擠架段進行重點調整。防止擠架措施：①采煤機司機以兩順槽底板標高為依據，割平工作面，嚴禁出現低洼或底鼓;②調架：支架工在拉移支架工程中，必須按線拉夠量，嚴禁出現拖后現象;③調框架：在推前部運輸機時，應使用機頭→機尾單向推溜和帶后部方式，從而抵消或減緩運輸機向上竄動趨勢糾正支架狀態。

結語

綜上，隨著礦井的延伸開拓及地質條件的復雜變化，現開采的工作面大都非常規等長布置，在開采過程中，需進行工作面調斜、對接、集中撤除及邊采邊撤、旋轉開采等工作。通過開采設計、旋轉回采工程控制，達到工作面順利回采。

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