綜放工作面大角度調斜技術實踐

劉曉峰

（冀中能源邯鄲礦業集團礦山管理分公司，河北 邯鄲 056000）

1 概況

受斷層等地質構造的影響，工作面兩巷往往不等長，而為了提高煤炭資源的回收率，工作面開切眼并非完全垂直兩巷布置，這樣需要在回采過程中進行調采。山西方山匯豐新星煤業有限公司8103綜采工作面運輸順槽、回風順槽掘進期間受風氧化帶影響，致使運輸順槽比回風順槽超前41.5 m，為了不丟失煤炭資源，減少資源浪費，工作面開切眼時與回風順槽呈75°夾角布置，因此8103 綜采工作面在初采過程中需進行調斜開采。若調采不當，不僅會使輸送機上竄下滑，造成工作面上、下安全出口難以管理，刮板輸送機機頭搭接不合理，更容易導致支架歪架、倒架，使頂板失控，直接影響著煤礦的安全生產。

1.1 地質概況

新星煤業8103 綜采工作面位于該礦井田北翼，開采8 號煤，位于石炭系上統太原組，賦煤區可采煤層穩定，含1～2 層夾矸，平均厚度6 m。宏觀煤巖類型為光亮型- 半亮型煤。根據周邊鉆孔ZK103 的柱狀資料及巷道掘進實際情況，煤層頂底板巖性如圖1 所示。

圖1 8 號煤頂底板巖性Fig.1 Lithology of roof and floor of No.8 coal seam

1.2 生產概況

8103 工作面北部、西部為未采動地區，南部為一采區回風、運輸、軌道上山，東部為井田邊界。對應的地面位置在緊鄰礦井東部邊界處，地表地形主要為黃土山坡，大部分被第四系黃土覆蓋，植被較少，地面標高為+1122—+1226，地表附近為吳成局村，沒有大型工廠和建筑，距地表垂深為180～260 m，平均220 m。工作面為單一走向長壁布置，開切眼長度160 m，推進長度906 m，采用綜采放頂煤采煤法，設計采煤機割煤高度3.5 m，放頂煤高度2.5 m，截深0.6 m，采放比1∶0.714，全部垮落法管理采空區頂板。

2 調采具體方法

2.1 旋轉中心的確定

如圖2 所示，8103 工作面與設計調斜線之間的夾角為12.8°，需要在工作面機頭不動的情況下機尾推進36 m 才能達到正常推采位置。

圖2 工作面調采示意圖Fig.2 Schematic diagram of mining adjustment

因工作面局部頂板破碎，不宜采用1 個固定的旋轉中心進行調斜（采），故本次采用3 個實旋轉中心進行調斜，即以75 號架、35 號架、機頭3 個點為旋轉中心。

2.2 調采工藝

2.2.1 采煤機割煤

當工作面前部刮板輸送機與運輸順槽轉載機搭接合理后，使用單體液壓支柱打戧柱將輸送機機頭固定，防止工作面調采時刮板輸送機下滑。采煤機割完調斜前的最后一刀煤后將采煤機停在工作面機頭位置，從機頭割煤至機尾，以機頭為旋轉中心，機頭停止推移刮板輸送機，將刮板輸送機機尾推移600 mm 并將刮板輸送機調成一條直線，牽引采煤機向機頭方向割煤至35 號架，以35 號架為旋轉中心，停止推移刮板輸送機，將刮板輸送機機尾推移600 mm，并將35 號架至機尾的刮板輸送機調成一條直線，采煤機返空刀至工作面機尾后，牽引采煤機割煤至75 號架，即第三個旋轉中心后返空刀至機尾后，采煤機通長割煤至機頭，工作面采取1∶4 推進，即機頭推進0.6 m，機尾推進2.4 m。重復上述調斜步驟，逐步將機尾超進機頭35 m，推至設計調斜線位置。

2.2.2 移架

將工作面分解為若干個部分，在每個部分設置一個標準架，然后再大概計算一下各個部分的所有支架的前移量，嚴格執行相對標準的量。在進行移架時，先移動標準架，再按照順序依次移動其他支架、推移輸送機。開展調采后，合理的利用推長刀的機會，調正工作面的支架。在進行支架移動時，主要是通過側護板將支架調正。當某個支架需要調正的范圍較大時，可以采用單體液壓支柱配合調架，調架時將相鄰的支架當做支點進行調節。

2.3 技術措施

（1） 調采時，嚴格控制輸送機的彎曲段，班班檢查啞鈴銷情況，保證啞鈴銷齊全、可靠。

（2） 調整、拉移支架過程中嚴禁死拉硬拽，防止損壞推拉桿等相關配件。

（3） 調采期間，要將頂底板順平，嚴禁出現臺階。割煤時支架要適時調整，降架高度不得超過側護板高度的2/3，防止出現擠架、咬架現象。

（4） 加強工作面頂板及工程質量管理，割煤后及時移架保證支架初撐力不低于24 MPa。

3 應用效果

①通過8103 綜采工作面調斜開采技術多回收一塊三角煤，解決了丟煤可能引發的自然發火風險；②調采過程中未發生咬架、擠架現象，為今后綜采工作面大角度調采及旋轉工作積累了豐富經驗；③提高了資源利用率和煤炭資源回收率，延長工作面服務年限；④避免工作面與兩順槽垂直開采，刮板輸送機上竄下滑問題；⑤采取多點為旋轉中心，避免以某一點為旋轉中心時支架反復支撐頂板，旋轉中心四周頂板不易管理問題。

按照工作面開切眼時與順槽垂直布置，則工作面切眼長度為155 m，回風順槽比調斜（采）少推進41.5 m，回采面積比調斜（采） 時減少約3216 m3。8103 綜采工作面平均煤厚按照6 m，回采率按照85%，容重按照1.4 t/m3進行計算，調斜開采多回收煤炭資源27014.4 t，每噸煤按照800元進行計算，8103 綜采工作面調采后可產生直接經濟效益約2161.2 萬元。

4 結語

隨著開采年限的延長，邊角煤柱增多，工作面調采在礦井的應用也越來越廣。新星煤業在8103綜放工作面成功調采，提高了資源利用率和煤炭資源回收率，延長工作面服務年限，實現了工作面的連續生產，擴大了綜合機械化開采的適用范圍，可為類似條件下的煤柱回收提供參考。