摘 要:依據(jù)青東礦1041工作面回采實際,并結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面調(diào)向回采期間存在的運輸機機頭下竄、支架出現(xiàn)擠架、咬架、機尾出現(xiàn)露頭煤以及機頭搭接不合理等問題,給出具體的防運輸機機頭下竄、防擠架咬架、機尾露頭煤頂板控制以及機頭搭接控制等措施,成功實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的綜采工作面調(diào)向回采,對今后類似條件的綜采工作面有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜地質(zhì)條件;綜采工作面;調(diào)向回采
前言
1041工作面為104采區(qū)首采面,煤層平均傾角16°,煤厚1.0-6.4m,平均2.9m。受斷層影響,本工作面設(shè)計為里外兩段,其中里段工作面傾斜長165m、走向長270m,外段工作面傾斜長195m,走向長196m。局部受斷層影響,煤層起伏變化大。在回采過程中,揭露斷層19條,局部巷道傾角大于28°。工作面在回采外段,為保證資源回收最大化,里段機風(fēng)巷施工偏移20°,回采期間工作面外段必須進行調(diào)向回采。
1 調(diào)向回采前的準備工作
1.1 確定工作面調(diào)向起始位置
根據(jù)1041工作面巷道布置位置關(guān)系,和工作面頂板、煤壁情況,確定通過采用虛旋轉(zhuǎn)中心調(diào)向開采,以調(diào)整工作面推進方向和支架狀態(tài)。
通過上圖,工作面旋轉(zhuǎn)20°時,風(fēng)巷超前機巷的距離CD為CD=CO/.tg(20°/2)=190×0.18≈34m
CO/-工作面長度,190m;20°-旋轉(zhuǎn)角度
即旋轉(zhuǎn)20°時,機尾比機頭需多進的距離為弧CO//C/,可以計算出:
CO//C/=2×3.14×190×20°/360°=66m
190-工作面長度;20°-旋轉(zhuǎn)角度
調(diào)向期間循環(huán)內(nèi)刀數(shù)越多,調(diào)采的速度越快,工作面輸送機及支架滑移現(xiàn)象越嚴重,考慮到本工作面長度和地質(zhì)條件,選擇循環(huán)刀數(shù)為5,即機巷進一刀,風(fēng)巷進5刀,進刀比例1:5。
故工作面旋轉(zhuǎn)起始位置距機巷拐點的距離為2L×5=2L+66
L-旋轉(zhuǎn)起始點至機巷拐點距離;5-循環(huán)刀數(shù)
所以,L=8m,即當工作面回采至機巷距離拐點8m時開始甩采,當工作面推過機巷拐點8m結(jié)束。
1.2 調(diào)整工作面設(shè)備狀態(tài)
(1)在工作面推進距機巷拐點8m處時,工作面進入調(diào)向開采階段,此時工作面所有支架必須正規(guī)有勁,保證不歪、不擠,支架狀態(tài)良好;(2)工作面工作面運輸機頭與轉(zhuǎn)載機搭接合理,運輸機平直,最大上下起伏以及彎曲度不大于3°,必須保證“三直”、“一平”、 “兩暢通”;(3)工作面甩采段提前臥底,以保證運輸機機頭與機巷頂板高度不小于0.5m,機巷人行道不小于于0.8m,高度不小于2.0m。
2 存在問題
2.1 運輸機機頭下竄
工作面回采調(diào)向期間,由于工作面運輸機易出現(xiàn)機頭下滑,導(dǎo)致工作面機頭處下竄至機巷下幫。
2.2 擠架、咬架
由于機尾循環(huán)進度比機巷快(機風(fēng)巷進刀比例1:5),支架隨工作面的推進會出現(xiàn)擠架、咬架現(xiàn)象,支架不正規(guī),對工作面正常循環(huán)影響較大。
2.3 出現(xiàn)露頭煤
工作面甩采后,運輸機和支架向機頭方向下滑,工作面逐漸變長,導(dǎo)致機尾段出現(xiàn)露頭煤,該段頂板及煤幫管理難度大。
2.4 機頭搭接不合理
工作面運輸機下滑后,機頭與機巷轉(zhuǎn)載機搭接不合理,不利于工作面正常出煤。
3 技術(shù)對策
3.1 運輸機機頭下竄控制措施
旋轉(zhuǎn)調(diào)面期間,運輸機機尾進尺較快,運輸機機頭進尺較慢,在推移輸送機時,運輸機將有下分力,導(dǎo)致運輸機下滑,為抵消這個向下分力,采取如下相應(yīng)措施:(1)根據(jù)工作面采線與外段機風(fēng)巷的位置關(guān)系確定甩采比例,調(diào)整采線與外段機風(fēng)巷的位置關(guān)系,一個循環(huán)抹茬處的刮板輸送機的彎曲度要趨于平緩,彎曲段長度不得低于15m,嚴禁出現(xiàn)陡彎,以防下竄。(2)抵車時必須是單向抵車,從下往上抵,嚴禁從上往下抵。必要時安裝防滑千斤頂及在輸送機頭使用單體支柱打戧柱。(3)為防止工作面刮板輸送機下滑,推移過程中必須隨時調(diào)整支架的支護狀態(tài),保證支架的推移方向和刮板輸送機垂直或有微小的向上推移趨勢,減少運輸機下滑分力。(4)必要時向機巷下幫撕幫,轉(zhuǎn)載機向下幫靠,確保工作面運輸機和機巷轉(zhuǎn)載機安全出口暢通。(5)嚴格控制機頭機尾的進度情況,班班測量并且記錄,以指導(dǎo)下一班工作。包括:機頭與轉(zhuǎn)載機距離,每班機頭,機尾上竄或下竄量:機頭、機尾位置,調(diào)向剩余工作量。
3.2 防擠架、咬架技術(shù)措施
調(diào)向開采必然造成支架挪移不同步,造成支架不能始終保持垂直于工作面煤壁,造成支架間三角區(qū),頂板破碎,為防止工作面戧矸,在推移過程中及時調(diào)整支架,使支架盡量垂直于煤壁,避免支架歪斜和頂板破碎處漏矸現(xiàn)象。(1)移架過程中利用相鄰支架前、后側(cè)護板的伸、縮調(diào)整支架狀態(tài):支架中心距始終保持1500±100mm,支架中心線與運輸機法線在準備及調(diào)采階段保持有向下5~10°的夾角,調(diào)整階段逐步減少夾角,直到支架與運輸機垂直。(2)調(diào)面時移架要嚴格按照自上而下的順序,移架時要使用側(cè)護板,將支架向上調(diào),保證架間有足夠的間隙,防止支架擠死現(xiàn)象發(fā)生。(3)調(diào)面旋轉(zhuǎn)過程中,支架若出現(xiàn)歪斜、移不動、擠架、爬架等現(xiàn)象,應(yīng)及時調(diào)架,避免范圍擴大。支架調(diào)整已鄰架底座為支點,用外注式單體液壓支柱斜撐在待調(diào)支架尾部,將待調(diào)支架稍微降下,達到支架調(diào)整目的。(4)用液壓千斤頂輔助調(diào)架時,千斤頂兩端用錨鏈在支架上固定好,拴牢固,供液時調(diào)架人員應(yīng)避開千斤頂短鏈的回彈方向。(5)采用輔助千斤頂調(diào)整支架間隙,盡可能把架與架之間中心距調(diào)大,調(diào)整重點是前梁部分,保證在今后調(diào)向回采期間,工作面支架中部以上間隙適當減小,工作面中下部支架間隙適當增加,確保支架能在正常狀態(tài)下工作。(6)控制工作面采高,嚴禁超高支護,采高控制在3.0m。加強礦壓監(jiān)控管理,支架的初撐力不低于25Mpa。
3.3 露頭煤段頂板控制措施
(1)當露頭煤長度小于1.5m,煤巖石不太堅硬時采用手鎬或風(fēng)鎬落煤,對新暴露的頂板應(yīng)及時掛順山梁進行支護。(2)為加強機尾第一架與使棚段頂板管理,當該段露頭煤變長時逐步加棚,以加強該段工作面頂板支護強度。(3)端面距不大于300mm。片幫時應(yīng)及時腰幫,當端面距為300-500mm時,要及時打好戴帽點柱;當端面距超過500mm時,應(yīng)及時掏窩掛梁、過頂、打臨時點柱。
3.4 機頭搭接控制措施
(1)當運輸機機頭下竄不是很長時,可以適當在機頭加刀,將運輸機機頭甩上去。(2)當運輸機機頭下竄較長時乃至下竄至機巷下幫,影響下出口行人運料,此時需要對機巷下幫進行人工撕幫處理,并將機巷轉(zhuǎn)載機機尾適當下?lián)?,以保證運輸機機頭能正常好出煤。
作者簡介:萬力(1980,12-),男,安徽淮北人,工程師,淮北礦業(yè)集團公司青東煤礦,現(xiàn)從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)工作。