綜采工作面俯采技術(shù)創(chuàng)新及總結(jié)

苗 杰

（冀中能源張礦集團(tuán)康保礦業(yè)有限公司，河北 張家口 076650）

1 工作面概況

1.1 31501 煤柱工作面位于+900m水平北翼一采區(qū)，走向長(zhǎng)度91m、傾斜長(zhǎng)度220m，煤層厚度2.1～2.4m、平均2.3m，煤層傾角15～35°，屬傾斜煤層。

1.2 煤層結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，瓦斯含量低，屬低瓦斯煤層。

1.3 該工作面采用傾斜長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化俯采采煤法，作業(yè)方式為三八制作業(yè)，“兩采一準(zhǔn)”。

1.4 煤層頂、底板巖性均為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部有炭質(zhì)泥巖的偽頂、偽底。

1.5 該區(qū)域煤系直接充水含水層為煤系砂巖、礫巖孔隙裂隙含水層。但距該工作面煤層尚遠(yuǎn)，只間接補(bǔ)給煤系上段含水層，且富水性較弱，因此對(duì)煤層開采無直接威脅。另根據(jù)運(yùn)輸、付巷實(shí)際揭露情況，局部地段有淋水和滲水現(xiàn)象，對(duì)工作面回采無影響。

2 工作面裝備

2.1 采煤機(jī)

MGY150/375—W型采煤機(jī)一臺(tái)。

2.2 液壓支架

ZF3200—15/24B單擺桿放頂煤液壓支架62架。

2.3 工作面刮板輸送機(jī)

SGZ—630/220型刮板輸送機(jī)一部。

2.4 運(yùn)輸巷刮板輸送機(jī)

SGB—630/150型一部。

2.5 運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)

SJD—800型皮帶輸送機(jī)一部。

2.6 移動(dòng)變電站

布置KBSGZY800KVA、KBSGZY630KVA移動(dòng)變電站各一臺(tái)。

2.7 乳化液泵站

布置BRW—200/31.5乳化液泵兩臺(tái)，RX200/16乳化液泵箱一臺(tái)。

3 回采工藝

31501 煤柱工作面采用單一煤層一次采全高傾斜長(zhǎng)壁開采全部跨落法管理頂板綜合機(jī)械化采煤。平均采高2.3m，循環(huán)進(jìn)度0.5m。

3.1 采煤機(jī)進(jìn)刀方式

采用工作面端部割三角煤進(jìn)刀方式，采煤機(jī)自旋滾筒切入煤壁，自開缺口，進(jìn)刀距離15m，單向割煤。

3.2 作業(yè)流程

交接班（質(zhì)量驗(yàn)收）→準(zhǔn)備→采煤機(jī)在端部斜切進(jìn)刀→返回割三角煤→單向割煤→移架→端頭作業(yè)→采煤機(jī)返回清煤→推移輸送機(jī)→文明生產(chǎn)。

3.3 工藝說明

3.3.1 割煤。采用MGY150/375—W型液牽引雙滾筒采煤機(jī)落煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤并清煤，割煤最高不超過2.4m，最低不得低于2.1m；割平頂、底，不留傘檐；割頂時(shí)及時(shí)收回前滾筒側(cè)1～3架前探梁，嚴(yán)防割支架前探梁和千斤頂；割煤后及時(shí)伸出前探梁護(hù)頂，割煤步距0.5m。

3.3.2 移架。采煤機(jī)割煤后，采用分組間隔移架，工作面清煤工將輸送機(jī)與支架間的浮煤清入輸送機(jī)內(nèi)，為移架做好準(zhǔn)備，然后分組移架，本架操作，先降后移，帶壓移架，支護(hù)頂板。工作面周期來壓或冒頂時(shí)單架依次順序移架，追機(jī)作業(yè)，移架趕不上割煤時(shí)，停止割煤。

3.3.3 移輸送機(jī)。當(dāng)采煤機(jī)割過煤之后，先移支架，采煤機(jī)清煤后再推移輸送機(jī)，推移輸送機(jī)必須單向進(jìn)行，嚴(yán)禁從兩頭向中間推移，輸送機(jī)彎曲長(zhǎng)度保持15m左右，多點(diǎn)操作，不得將輸送機(jī)頂成急彎。推移后保證輸送機(jī)平直，機(jī)頭、機(jī)尾不滯后、不超前，清煤工把架間和后立柱的浮煤清理干凈。

3.3.4 工藝流程說明。交接班時(shí)，采煤機(jī)在工作面機(jī)尾（機(jī)頭），其后部輸送機(jī)已彎曲并靠近煤壁，接班后采煤機(jī)沿彎曲段斜切進(jìn)刀，完全進(jìn)刀后移直彎曲段至機(jī)尾（機(jī)頭）的輸送機(jī)并返回割三角煤，然后直線割煤直至機(jī)頭（機(jī)尾），伸前探梁及時(shí)支護(hù)、移架。采煤機(jī)割透煤壁后返回清煤，追機(jī)移輸送機(jī)，采煤機(jī)清煤直至機(jī)尾（機(jī)頭），至此完成一個(gè)采煤循環(huán)。

4 俯采措施

4.1 采煤機(jī)減小俯采角度

由于工作面一直俯斜開采，采煤機(jī)身傾斜嚴(yán)重，所以采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴作為機(jī)組割煤時(shí)的受力點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)受力不平衡現(xiàn)象，極易出現(xiàn)故障，導(dǎo)致導(dǎo)向滑靴損壞。

4.1.1 改進(jìn)方式

工作面俯采過程中易發(fā)生輸送機(jī)機(jī)身傾斜，為了減小采煤機(jī)的傾斜角度，保證其穩(wěn)定和安全運(yùn)行，我們把采煤機(jī)行走滑靴量好尺寸，在井上使用高碳鋼焊條焊接增高鋼板，逐個(gè)加厚50mm。采煤機(jī)使用這樣經(jīng)改進(jìn)后的行走滑靴可減小傾斜角度5°左右，既減小了導(dǎo)向滑靴的受力，又增加了機(jī)身平衡，同時(shí)減少了材料消耗，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。

4.1.2 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)工作面生產(chǎn)情況，俯采角度增大時(shí)，采煤機(jī)5～6天可損壞兩個(gè)導(dǎo)向滑靴，每個(gè)導(dǎo)向滑靴價(jià)值為5000元，每月的導(dǎo)向滑靴材料費(fèi)高達(dá)5～6萬元，浪費(fèi)嚴(yán)重，另外因更換導(dǎo)向滑靴嚴(yán)重影響了生產(chǎn)時(shí)間，不劃算。經(jīng)過使用改進(jìn)后的行走滑靴，效果良好，采煤機(jī)不再損壞導(dǎo)向滑靴，既節(jié)省了材料費(fèi)又增加了回采工效，從平均日產(chǎn)不到300噸的尷尬局面到日產(chǎn)突破1000噸的好成績(jī)，并創(chuàng)下連續(xù)5天日產(chǎn)量破1000噸的新紀(jì)錄。

4.2 改進(jìn)采煤機(jī)裝煤效果

由于采煤機(jī)機(jī)身傾斜，導(dǎo)致裝煤效果差，這樣一是增加人工清煤量，二是人工清煤需在煤幫作業(yè)，存在一定的安全隱患。所以把普通采煤機(jī)滾筒換為俯采滾筒，即定制了導(dǎo)向槽角度大的滾筒，從而增加了采煤機(jī)的清煤量，減少了人工清煤力度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了安全隱患。

4.3 移溜

4.3.1 工作面俯采過程中易發(fā)生輸送機(jī)機(jī)身傾斜，導(dǎo)致工作面頂煤割不平，且移架不到位，所以將支架與工作面刮板輸送機(jī)連接的推移加長(zhǎng)頭銷子穿下眼以控制輸送機(jī)機(jī)身煤幫側(cè)下傾。

4.3.2 若其傾斜嚴(yán)重時(shí)，采用吊溜法來調(diào)平輸送機(jī)機(jī)身，即降架后用溜鏈子將支架頂梁與輸送機(jī)煤壁側(cè)連接，然后再升架吊起輸送機(jī)機(jī)身，并用方木墊平中部槽。

4.3.3 在支架前擋板防滑眼固定行程500mm的千斤頂配合移溜，主要有兩個(gè)作用：一是增加移溜力度，二是起到支架側(cè)壓溜子作用，控制溜子煤幫側(cè)傾斜。

4.4防竄矸措施。俯采工作面極易發(fā)生采空區(qū)矸石竄入工作面現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)及安全造成一定的影響。

4.4.1 在工作面俯采過程中，移架后及時(shí)插下后尾梁，預(yù)防矸石竄入工作面。

4.4.2 工作面常備有長(zhǎng)度為1500×200×20m木板梁，必要時(shí)擋在支架后尾下，起到擋矸作用，移架時(shí)通知周圍人員撤離，而且拉支架工必須在支架的四立柱內(nèi)操作。

4.5其他措施

4.5.1 工作面俯采過程時(shí)，必須帶壓移架，且配合使用前探梁前移。

4.5.2 在俯采中要加強(qiáng)工作面的支護(hù)質(zhì)量管理，使支架始終處于良好的支護(hù)狀態(tài)。及時(shí)移架、保證支架初撐力等技術(shù)措施。

4.5.3 工作面俯采過程中，各班均設(shè)立專業(yè)調(diào)架人員，除了采取防止支架傾倒的措施外，及時(shí)對(duì)局部發(fā)生咬卡與傾倒的支架進(jìn)行調(diào)整，使其有效地支護(hù)頂板。

4.5.4 在工作面俯采過程中，工作面清煤工必須及時(shí)清理架間和導(dǎo)向桿中浮煤，確保工作面的文明生產(chǎn)與推進(jìn)度。

5 安全質(zhì)量管理

俯采工作面的安全質(zhì)量管理重在現(xiàn)場(chǎng)，貴在落實(shí)。所以我們?cè)诟┎晒ぷ髅娴陌踩|(zhì)量管理過程中，主要從現(xiàn)場(chǎng)管理抓起，從基礎(chǔ)工作抓起，從提高職工素質(zhì)抓起，結(jié)合實(shí)際，本著可行性、能夠落實(shí)完成性的角度，制定管理制度與實(shí)施措施。

5.1 質(zhì)量“三級(jí)驗(yàn)收”

5.1.1 一級(jí)驗(yàn)收：三班各工種人員上下班現(xiàn)場(chǎng)交接班，按區(qū)規(guī)定的掛牌管理制度考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程質(zhì)量、文明生產(chǎn)及機(jī)電設(shè)備使用情況進(jìn)行驗(yàn)收。

5.1.2 二級(jí)驗(yàn)收：驗(yàn)收員對(duì)當(dāng)班及上一班的工程質(zhì)量、文明生產(chǎn)及機(jī)電設(shè)備完好要求按工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。

5.1.3 三級(jí)驗(yàn)收：區(qū)每旬不定時(shí)的對(duì)三班工程質(zhì)量、文明生產(chǎn)及機(jī)電設(shè)備完好要求進(jìn)行抽查，按照標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核打分，直接和當(dāng)月工資進(jìn)行掛鉤。

5.2 支架測(cè)壓及頂板管理

俯采工作面支架初撐力不夠，容易使支架頂部掉碴，出現(xiàn)頂空現(xiàn)象或架前切頂，給生產(chǎn)造成隱患。在檢查支架初撐力管理上，每班由當(dāng)班驗(yàn)收員觀察支架立柱壓力表，發(fā)現(xiàn)壓力不夠，必須及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)液；如因割煤超高，掉頂?shù)惹闆r，及時(shí)采用木料裝頂?shù)却胧┦怪Ъ苓_(dá)初撐力。如在區(qū)動(dòng)態(tài)檢查中發(fā)現(xiàn)當(dāng)班支架有一架壓力不夠，算當(dāng)班工程質(zhì)量管理不到位，對(duì)跟班區(qū)長(zhǎng)、班長(zhǎng)做出處理。

6 機(jī)電設(shè)備管理

6.1 在工作面俯采過程中必須注重設(shè)備質(zhì)量，確保小班正規(guī)循環(huán)，達(dá)到閉環(huán)效應(yīng)。在提高設(shè)備質(zhì)量上，做到了設(shè)備檢修及時(shí)到位，備機(jī)備件及時(shí)到位，信息反饋及時(shí)可靠，處理故障果斷有效。

6.2 落實(shí)機(jī)電設(shè)備檢修制、機(jī)電人員包修制、三人作業(yè)制，明確責(zé)任，強(qiáng)化措施，調(diào)動(dòng)專業(yè)人員工作積極性，形成合力，為大角度俯采工作面的成功奠定了基礎(chǔ)。

7 總結(jié)

通過科學(xué)改進(jìn)、嚴(yán)格管理，31501煤柱工作面俯采過程中遇到的生產(chǎn)技術(shù)難題得到了解決，使該工作面順利地進(jìn)行俯采，不僅獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且為綜采工作面俯采技術(shù)管理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

7.1 通過這次俯采工作面采煤技術(shù)的實(shí)踐，采取了一系列措施，完全可以在煤層傾角達(dá)35度的工作面實(shí)現(xiàn)俯斜采煤工藝，這對(duì)于大角度俯采是一項(xiàng)新的突破。

7.2 由于我礦張紀(jì)井為單一煤層，大部分煤柱為俯采工作面，為今后的俯采采煤方法探明了路子，也積累了經(jīng)驗(yàn)。

7.3 通過這次俯采工作面的實(shí)踐，尤其是大角度的俯采工作面的試采成功，給此類工作面采煤機(jī)等設(shè)備的選型奠定了一定的基礎(chǔ)。