郭天明

【摘 要】針對綜采工作面在復(fù)雜煤層地質(zhì)條件下的不利局面，以中煤集團大屯公司煤礦綜采回采為例，研究高效的旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)，并具體介紹了該技術(shù)在實際中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】綜放工作面；旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)條件；煤層

隨著煤炭的不斷開采，煤炭資源的逐漸減少，煤層開采條件也變得更為復(fù)雜，雖然采掘設(shè)備不斷更新，但是若沒有在復(fù)雜地質(zhì)條件下成功的適宜的回采技術(shù)，一是造成煤炭資源的永久丟失，二是不能實現(xiàn)安全回采，造成事故，并且隨著最近幾年煤炭價格回升，如果能夠?qū)?fù)雜地質(zhì)條件下的煤炭資源進行安全順利的回采，找到一套成功的回采技術(shù)，將會給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。

一、工作面旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)

1.綜采工作面概況

綜采工作面位于某采區(qū)七層煤下層，采深較大，且上部七層煤為水采工作面，由于火成巖侵入等原因，留有煤柱，下層回采時會導致應(yīng)力集中。此外采用水力采煤，巷道需要有一定的坡度，才能溜煤。工作面西部受村莊壓煤和皮帶保護煤柱影響，走向較短，如果使上下兩平直布置，勢必造成工作面左上部形成三角煤無法回采，造成資源浪費。

2.工作面旋轉(zhuǎn)參數(shù)確定

根據(jù)工作面地質(zhì)條件，選取普通綜采沿頂回采。將旋轉(zhuǎn)中心由工作面材料道三岔門處移至工作面外面即以虛中心進行旋轉(zhuǎn)，提前20米（材料道為準）進入虛旋轉(zhuǎn)，完成一個循環(huán)后，再采用實中心完成一個循環(huán)，后平行推一峒，完成一個大循環(huán)。整個旋轉(zhuǎn)過程始終以機頭為基準來控制支架上竄下滑，盡可能使小面出現(xiàn)在機尾，便于加架。這需要邊旋轉(zhuǎn)邊調(diào)整，割煤及推溜方式。實中心旋轉(zhuǎn)機尾盡可能不動，只拉機頭回采，采用“能旋即旋，不能旋平推”的原則，直到旋轉(zhuǎn)結(jié)束。保證安全順利通過如此復(fù)雜的工作面條件，使工作面在大傾度情況下由俯采開采過度到仰采開采。

二、工作面旋轉(zhuǎn)的技術(shù)措施

1.旋轉(zhuǎn)前準備

材料道在推進至旋轉(zhuǎn)實心點前20米進入虛旋轉(zhuǎn)，開始上頭進一刀，下頭進三刀。逐步過渡到上頭進一刀，下頭進四刀，即工作面下部（工作面溜子機頭）每推采4刀，然后割一通刀，全面推溜子移架子，完成一調(diào)斜循環(huán)。嚴格從下往上推溜子。盡最大可能機頭與溜子道上幫齊，調(diào)面茬要順，工作面要做到“三直、二平、二暢通”。

2.旋轉(zhuǎn)開采控制措施

（1）從提前調(diào)面開始，選用虛中心短刀斜切，先零后整的方法進行回采，上行跑空刀，由下往上移溜，拐點處多到10-15米，以便順好茬，實現(xiàn)1：4目標。接著沿實中心割一刀，只拉機頭，最后割一通刀，將面調(diào)直，將架整好后，再循環(huán)如此往復(fù)，直到旋轉(zhuǎn)完畢。（2）工作面調(diào)面回采到溜子道采過轉(zhuǎn)彎點后，工作面機頭位置超前機尾15m左右，同時要達到工作面溜子相對于溜子道呈靜止狀態(tài)，即工作面溜子機頭既不下滑也不上竄時為止。（3）工作面調(diào)面期間如果工作面溜子上竄嚴重時，每次移架、推溜從上往下進行，同時在機尾用兩棵單體打戧柱，控制工作面上竄幅度；每次移架前必須對支架進行調(diào)整，確保支架垂直于工作面溜子，保證支架不擠不咬；調(diào)整合適的偽斜超前開采長度，當工作面支架溜子出現(xiàn)上移時，采取了調(diào)機尾多進方式，縮小偽斜超前開采長度，來達到控制支架、溜子上竄。（4）在調(diào)面過程中一般每一刀都要割通機尾，機尾端支架稍微移動即可，以不擠架、不咬架為準，機尾段溜子根據(jù)實際情況進行推拉，保證溜子成直線，以利于工作面溜子管理。（5）調(diào)面回采期間每次移架前必須對支架進行調(diào)整，確保支架垂直于工作面溜子，保證支架不擠不咬。（6）調(diào)面過程中若出現(xiàn)擠架、咬架、調(diào)斜時，必須及時調(diào)整并割通刀，全面推溜移架，在移架過程中認真調(diào)整。（7）調(diào)面過程中支架最大仰俯角不得超過7°，支架歪斜角度不得大于5°，否則必須進行調(diào)整。（8）調(diào)面過程中每次拉茬不要在同一地點，且拉茬要長一些，保證工作面成直線，決不得出現(xiàn)死彎，拉茬段的支架要適量前移，確保支架不擠不咬。

三、工作面旋轉(zhuǎn)技術(shù)效果分析

1.實施結(jié)果

工作面通過一系列的技術(shù)措施安全成功的完成了復(fù)雜地段的綜采推采工藝，由下山俯斜開采轉(zhuǎn)變?yōu)檠鲂遍_采。溜子道超前材料道55米?？傂D(zhuǎn)度數(shù)達27度，整個旋轉(zhuǎn)過程中，有一條10年前施工的老峒子與工作面斜交長160米，老峒子變形嚴重，頂板層位相差1米，工作面逮煤頂過老峒子，加大了旋轉(zhuǎn)的難度，且工作面成功的完成過老峒中的底部穿層石門、頂部老峒及穿7煤頂部石門，材料道總推進20米，溜子道總推進120米。

2.技術(shù)效果分析

從開采全過程中來看，理論計算與現(xiàn)場差別不大，主要原因是二道設(shè)計成弧形。機頭、機尾加溜、縮溜多次，機尾共加支架5架，面延長8米?；夭蓞?shù)收集與應(yīng)用起了舉足輕重作作，客觀上控制了工作面，工作面支架上竄下滑主要靠割煤方式、移溜方式和調(diào)上下頭來控制。機尾小面每夠2架距離就加架。整架每天早班進行。來不及延長機頭、機尾就放炮做缺口。適當時延機頭機尾，整個過程實現(xiàn)安全回采。

3.經(jīng)濟效益分析

工作面經(jīng)過旋轉(zhuǎn)，多回采三角煤達4508平方米，跨采老峒子回收煤煤炭資源面積達9705平方米，多回采煤炭5.7萬噸，每噸煤按目前的市場銷售價格按600元計，可創(chuàng)效益1795萬元。并減少了重打切眼和搬家倒面費用150萬元?？傆嫗?945萬元。

四、結(jié)論

通過采取工作旋轉(zhuǎn)技術(shù)，綜采工作面調(diào)斜采用虛中心設(shè)計控制方案，成功地進行調(diào)斜（小幅度旋轉(zhuǎn)）開采。工作面避免了二次搬家，并且盡最大限度保證國家煤炭資源的回收，取得了較為明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。該技術(shù)為類似條件的工作面回采積累了寶貴的經(jīng)驗。

【參考文獻】

[1] 陳炎光，等.中國采煤方法[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1991.

[2] 謝強珍，等.采區(qū)邊角煤開采技術(shù)方案探討[J].山東煤炭科技，2004（2）：25.

[3] 屠世浩，等.孤島煤柱綜采工作面旋轉(zhuǎn)開采關(guān)鍵技術(shù)[J].中國礦業(yè)大學學報，2004，33（5）：520.

[4] 孟憲銳，等.復(fù)雜結(jié)構(gòu)厚煤層放頂煤開采的相似模擬研究[J].礦山壓力與頂板管理，2004（4）：12-13，16.

[5] 李勝鎖.復(fù)雜條件下高效率回收邊角煤開采實踐[J].河北煤炭，2010（3）：46-47、49.