馬宏生
摘要:林西礦2023工作面形狀布置不規(guī)則,回采過程中會經(jīng)過26°的轉(zhuǎn)向開采。通過前期根據(jù)現(xiàn)場使用設(shè)備及生產(chǎn)條件制定調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采的方案,確定現(xiàn)場轉(zhuǎn)向回采的施工工藝,后期根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)整設(shè)備及生產(chǎn)組織,進行工作面的調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采,轉(zhuǎn)向開采基本取得了成功,為后續(xù)類似工作面的調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采提供了寶貴經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:綜采工作面;調(diào)斜轉(zhuǎn)采;設(shè)備控制;長短刀;
引言:隨著煤炭資源的長期開采,部分礦井資源儲量減少,為提高煤炭資源采出率,工作面布置會根據(jù)礦井實際情況因地制宜的布置。工作面上下順槽的轉(zhuǎn)向掘進,造成不規(guī)則工作面的形成,工作面面對轉(zhuǎn)向開采的技術(shù)難題。因此提高工作面轉(zhuǎn)向范圍的回采工藝和勞動組織,成為工作面是否能正常生產(chǎn)需要考慮的問題。
一、工作面概況
2023工作面位于12水平20采區(qū),工作面標高-879.8~-964.1m,設(shè)計走向長度1388m,傾向長度109~112m,煤層厚度0.70~3.50m,平均厚2.3m,煤層傾角14~34°,平均傾角19°。東側(cè)1021工作面為采空區(qū),南側(cè)1023工作面為采空區(qū),西側(cè)為礦井保護煤柱,北側(cè)為未進行回采準備區(qū)域。
工作面傾向長度110m,回采至上風(fēng)629m,下運650m時工作面需進行26°的整體轉(zhuǎn)向開采。
二、工作面設(shè)備布置
該工作面采用一次采全高走向長壁后退式采煤法,全部垮落法管理頂板。工作面配套設(shè)備MG200/500-AWD采煤機一臺,ZY4800-13/32支架71組,SGZ730/400刮板輸送機一部,運輸順槽使用一部SGB620/40轉(zhuǎn)載機一部,DSJ100/2*75皮帶輸送機一部。
三、工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采方案
(3)調(diào)斜至拐點需要的總循環(huán)個數(shù)φ為:
Φ=θ/α=26°/1.14°=22.8≈23
Φ=θ/α=26°/1.43°=18.2≈19
(4)調(diào)斜上風(fēng)提前量:
T=nfB=23*1*0.6=13.8m
T=nfB=19*1*0.6=11.4m
由此可得,上風(fēng)合理的提前量在12-14m
式中 ?n--調(diào)斜一個扇形塊段所需要的循環(huán)個數(shù),個
F--每循環(huán)割的通刀數(shù),一般取1-2
B--截深,0.6m
W--輸送機合理彎曲長度,m
d1,d2--輸送機機頭、機尾長度,m
g--采煤機機身長度,m
M--扇形大端進刀數(shù)。
(5)相鄰兩刀煤錯距H:
H≥B/tanβ=0.6/tan1.5°=22m
相鄰兩刀煤錯距的范圍在35-18m
式中 H--相鄰兩刀煤錯距
Β--液壓支架每次允許的調(diào)向角一般為1-2°,取1.5°。
3、在推采過程中,采取由下向上頂溜及調(diào)架向的方法控制采面刮板輸送機,以保證溜子搭接。
4、調(diào)斜開采期間,嚴禁只割采面的一端,防止工作面中部落后,調(diào)斜開采時兩個斜尖必須間隔15m以上,嚴禁在同一地點連續(xù)插2個以上斜子,插斜子時要保持工作面直度。
5、工作面過拐點時觀點附近進項刷幫,刷幫寬度經(jīng)過計算,其下運拐點處最大為3m。
五、工作面調(diào)斜開采經(jīng)驗總結(jié)
1、工作面快速推進過程中的支架架向調(diào)整。越靠近調(diào)斜中心,調(diào)整速度、進度越頻繁,本工作面前期重點對60-73支架進行支架架向調(diào)整(前期采用長刀調(diào)斜,長刀范圍1-60組),并且調(diào)整角度隨工作面調(diào)斜進度跟進。工作面下半部分隨推采每班安排支架調(diào)整。
2、工作面支架調(diào)整過程中的頂板管理。自工作面過上風(fēng)拐點,工作面隨推采上機頭空頂面積越來越大,前期準備的溜槽及支架分別進行了安裝,解決了因工作面轉(zhuǎn)向開采后,上機頭出現(xiàn)的支護薄弱區(qū)域。并且隨支架架向的頻繁調(diào)整,頂板反復(fù)支撐,破壞了頂板完整性,所以,該部位需加強管理,并且在薄弱部位提前挑料,加強支護,隨支架的反復(fù)支撐造成的頂板破碎及時安排連雙網(wǎng)。
3、工作面調(diào)斜過程中的運輸系統(tǒng)管理。本次工作面調(diào)斜,前期布置一部40溜子接一部轉(zhuǎn)載機至皮帶,后期一部轉(zhuǎn)載機接一部40溜子至皮帶,在拐點附近由于轉(zhuǎn)載機刷幫影響,在合適位置合并為一部溜子,可減少人力及現(xiàn)場設(shè)備影響,使工序簡單化。
4、工作面輸送機位置控制。根據(jù)現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)調(diào)斜進行至尾生,即“找偽斜”,輸送機下機頭下移出刷幫處,至下運上幫處時,則可多進“下面”進行下移趨勢控制,當(dāng)下移趨勢被控制時,則工作面的上竄下滑趨于平衡,此時再對工作面的狀態(tài)進行調(diào)整。其中需要注意,此處在抵近下幫前,工作面做“長刀”調(diào)斜,隨后的緊急控制則進“短刀”,即近似將工作面下半部分往煤壁方向圈,在本次調(diào)斜中,下機頭與下運上幫平齊時,距離“找垂直”25m,。
六、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點
1、工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采過26°轉(zhuǎn)角,運輸設(shè)備過轉(zhuǎn)角時關(guān)鍵,本次工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采,通過刷幫創(chuàng)造運輸條件,合并減少運輸設(shè)備,在不影響工作面正產(chǎn)生產(chǎn)的前提下,順利完成了大轉(zhuǎn)角的調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采。
2、工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)向開采中的頂板管理及勞動組織進行了實際調(diào)整,確保了安全高效轉(zhuǎn)向開采的作業(yè)。
3、工作面轉(zhuǎn)向開采提高了礦井煤炭資源回收率,減少了工作面搬家倒面的次數(shù),節(jié)省了人力、物力,有效緩解了礦井采掘接替緊張的情況。
七、結(jié)論
通過對綜采工作面轉(zhuǎn)向開采技術(shù)的研究和實踐應(yīng)用,2023工作面成功順利在回采期間將工作面轉(zhuǎn)向26°,提高了回采效率,在不搬家倒面的前提下,為公司創(chuàng)造了巨大的收益,同時也緩解了礦井接替緊張的情況,也為礦井布置不規(guī)則工作面回采作業(yè)提供了寶貴經(jīng)驗。
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