重型裝備綜放工作面旋轉(zhuǎn)回采工藝研究

劉文　武海峰　欒興亮

【摘 要】重型裝備綜放工作面液壓支架噸位大，旋轉(zhuǎn)回采過程中液壓支架導(dǎo)向性不易控制，調(diào)架管理難度極大，易造成前后部運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接不合理、喝循環(huán)煤現(xiàn)象。本文從濟(jì)寧二號煤礦103下01綜放工作面旋轉(zhuǎn)回采的設(shè)備布置、回采工藝等方面進(jìn)行了研究，為同類條件下的工作面安全回采提供了經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】重型裝備；旋轉(zhuǎn)回采；設(shè)備布置

濟(jì)寧二號煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，十采區(qū)首采工作面103下01綜放工作面布置由于受八里鋪斷層保護(hù)煤柱的影響，按正常工作面切眼布置方式，將留有大量的三角煤無法回收，因此，必須在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，盡可能地回收三角煤，最大限度地回收煤炭資源，提高礦井及采區(qū)的回采率，而且對于礦井的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 工作面概況

103下01綜放工作面位于十采區(qū)南部，為十采區(qū)首采工作面，南側(cè)為十一采區(qū)工作面采空區(qū)，北側(cè)為設(shè)計的103下02綜放工作面，東到八里鋪斷層保護(hù)煤柱，西側(cè)為十采區(qū)巷道，自東向西依次是十采區(qū)膠帶輸送機(jī)巷、十采區(qū)軌道巷、十采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷。煤層傾角3°～17°，工作面絕對標(biāo)高為-670.8～-816.3m。

為盡可能多回收常規(guī)切眼與八里鋪保護(hù)煤柱線保護(hù)煤柱的三角煤資源，將正常切眼設(shè)計成與運(yùn)順呈109°夾角，與軌順呈80.5°夾角的切眼。103下01綜放工作面面長231m，推進(jìn)長度1060.45～1137.43m，軌順以切眼位置運(yùn)順端頭為中心成扇形旋轉(zhuǎn)布置，旋轉(zhuǎn)距離76.98m，扇形區(qū)段內(nèi)煤層厚度4.0m～4.5m。

103下01綜放工作面切眼內(nèi)布置135組液壓支架（ZF12000/22/42型129組，ZFG12000/22/38型6組，液壓支架中心距1750mm，重量37.8t），MG750/1860-WD型電牽引采煤機(jī)1部，前部運(yùn)輸機(jī)選用SGZ1000/1710型中雙鏈刮板運(yùn)輸機(jī)，后部運(yùn)輸機(jī)選用SGZ1000/1710H型中雙鏈刮板運(yùn)輸機(jī)，均為重型設(shè)備。

2 旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)難點(diǎn)分析

（1）由于切眼與運(yùn)順成109°夾角，支架和橋式轉(zhuǎn)載機(jī)不能平行布置，造成前后部刮板輸送機(jī)機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)搭接不合理，轉(zhuǎn)載機(jī)無法正常運(yùn)輸煤炭，在機(jī)頭方向發(fā)生擁堵現(xiàn)象。

（2）長距離旋轉(zhuǎn)調(diào)面將導(dǎo)致工作面運(yùn)輸機(jī)上串或下滑，需掐前后部刮板輸送機(jī)溜槽，因此科學(xué)合理地旋轉(zhuǎn)回采工藝是控制設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵。

3 切眼設(shè)備布置方案

（1）轉(zhuǎn)載機(jī)安裝中心線以機(jī)頭為中心，與運(yùn)順皮中成1°30′夾角向面外傾斜。

（2）前部運(yùn)輸機(jī)相對于支架在機(jī)頭處多安裝一節(jié)溜槽，保證前后部運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接合理。在工作面推進(jìn)到合理位置撤除機(jī)頭處多余的前部溜槽。

4 回采工藝

4.1 旋轉(zhuǎn)調(diào)面方案

旋轉(zhuǎn)回采時，機(jī)頭1#架基本不動，但必須將機(jī)頭割通，以便將工作面支架順齊。經(jīng)計算得，即1個旋轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)割煤刀數(shù)為4刀，其中3個短刀，1個通刀；工作面旋轉(zhuǎn)回采時，采煤機(jī)采用單向割煤，并且合理設(shè)置拐點(diǎn)，保證了旋轉(zhuǎn)開采的連續(xù)及刮板輸送機(jī)、煤壁與支架排列的三直。

4.2 旋轉(zhuǎn)調(diào)面工序

（1）開始調(diào)面前，煤機(jī)要找直工作面，煤機(jī)停在機(jī)尾開始調(diào)面，全面不推運(yùn)輸機(jī)。

（2）煤機(jī)機(jī)尾側(cè)滾筒停在99#架處，煤機(jī)向機(jī)尾吃刀割煤，割完第1個三角煤后，煤機(jī)停在99#架附近（以機(jī)尾滾筒為準(zhǔn)），拉架時135#架拉一排（0.8m）、99#架不動，100-134#架依次拉齊，然后向機(jī)頭方向依次推出運(yùn)輸機(jī)。

（3）煤機(jī)從99#架向機(jī)尾割煤，割完三角煤后向機(jī)頭返機(jī)至66#架，拉架時66#架不動、99#架-135#架拉一排，67#架-98#依次拉齊，然后向機(jī)頭方向依次推出運(yùn)輸機(jī)。

（4）煤機(jī)向機(jī)尾割煤，返機(jī)至33#架，拉架時33#架不動、66#架-135#架拉一排，34#架-65#依次拉齊，然后向機(jī)頭方向依次推出運(yùn)輸機(jī)。

（5）煤機(jī)向機(jī)尾割煤，割完三角煤后向機(jī)頭返機(jī)至1#架割通機(jī)頭，拉架時1#架不動（或少拉，以保證頂板支護(hù)），33#架-135#架拉一排，2#-32#架拉架順直工作面，煤機(jī)空機(jī)向機(jī)尾返機(jī)，然后向機(jī)頭方向推出運(yùn)輸機(jī)；完成一個循環(huán)。

（6）每調(diào)面一個循環(huán)后，然后進(jìn)行下一調(diào)面循環(huán)周期。

按照以上方法循環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到機(jī)頭超前機(jī)尾高差的一半，工作面全面找直后機(jī)頭開始正常割煤，旋轉(zhuǎn)調(diào)面結(jié)束，進(jìn)入正常推進(jìn)狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)過程支架必須始終保持拉線順直狀態(tài)。

4.3 注意要點(diǎn)

（1）33#、66#、99#架支架為定線支架，在一個循環(huán)中，33#架進(jìn)1排，66#架進(jìn)2排，99#架進(jìn)3排，135#架進(jìn)4排，每排必須拉夠0.8m步距。

（2）拉定線支架必須由專人負(fù)責(zé)。

（3）煤機(jī)司機(jī)要按規(guī)定的路線割煤，與支架工配合好，待拉完支架后才能進(jìn)刀割煤，向機(jī)頭割煤時煤機(jī)機(jī)尾側(cè)滾筒要牽到定線支架的機(jī)頭側(cè)（1#架除外）。

（4）無論如何推進(jìn)，現(xiàn)場推溜必須嚴(yán)格按照單向推溜的方式進(jìn)行，推溜必須自機(jī)尾向機(jī)頭方向依次進(jìn)行。

（5）單向推溜-即當(dāng)煤機(jī)從機(jī)尾向機(jī)頭割煤時，按照正常工序拉架；煤機(jī)在機(jī)尾割完三角煤向機(jī)頭方向正常割煤時，只拉架，不推溜，煤機(jī)向機(jī)尾返機(jī)后，再從機(jī)尾依次向機(jī)頭方向推溜。

（6）每個循環(huán)結(jié)束，由驗收員觀察工作面齊直情況，發(fā)現(xiàn)工作面不直，必須及時找面，防止工作面拖后。

（7）工作面在調(diào)面過程中，造成運(yùn)輸機(jī)搭接不合理時，現(xiàn)場必須采取過轉(zhuǎn)載機(jī)措施，保證合理的卸載距，運(yùn)輸機(jī)不拉回煤。

（8）不論怎樣的調(diào)面方式必須保證頂板支護(hù)完好，工作面出現(xiàn)頂板破碎片幫嚴(yán)重時必須及時拉超前架，需要推移運(yùn)輸機(jī)再拉超前必須及時推移運(yùn)輸機(jī)拉移超前架。

（9）在工作面推進(jìn)過程中，注意觀察：

①運(yùn)輸機(jī)與支架夾角；

②推移框架及魚口的擺向；

③支架擠架、咬架情況；

④運(yùn)輸機(jī)溜槽受擠壓的情況；

⑤工作面支架的歪斜度。

（10）通過觀察以上數(shù)據(jù)，結(jié)合工作面兩頭高差，確定運(yùn)輸機(jī)上竄下滑快慢，區(qū)隊值班人員隨時了解現(xiàn)場情況，決定工作面推進(jìn)方法。

（11）工作面回采過程中，由于旋轉(zhuǎn)生產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)會向機(jī)尾方向竄出，生產(chǎn)過程必須采取措施保證機(jī)尾行人寬度，以保證正常生產(chǎn)。

5 結(jié)論

通過重型裝備綜放工作面旋轉(zhuǎn)回采工藝研究，制定了合理切眼設(shè)備布置方案，安裝期間通過前部刮板輸送機(jī)多安裝一節(jié)正常溜槽，旋轉(zhuǎn)回采過程中及時拆除溜槽的方案，保障了放頂煤工作面前后部運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)合理搭接；優(yōu)化了旋轉(zhuǎn)開采工藝，通過合理設(shè)置拐點(diǎn)，采用單向割煤工藝，控制了重型設(shè)備上串下滑的問題，加快了回采速度，工藝簡單、實用；多回收煤炭6萬余噸，直接經(jīng)濟(jì)效益500余萬元，最大限度地回收了煤炭資源。

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