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【技术经验】峰峰集团大社矿M形工作面连续旋转回采方案

2018-06-19   来源:煤炭科学技术   作者:杨胜利 张康宁 李良晖

 “技术经验”是中国煤炭期刊网的新栏目。致力于提炼已发表科研成果中解决实际问题的方案,并尽可能提供科研人员联系方式,以便更好服务生产。“技术经验”栏目位置,导航栏中数据库——论文库。

 

  一、大社矿基本情况


  我国很多矿井经过多年的生产,优质资源越来越少,正规的工作面难以布置。相反一些受断层、保护煤柱、边角煤等各种因素影响的不规则工作面很多,但受综采工作面液压支架增添和减少较为困难的限制,很难布置长壁工作面进行高效机械化开采。


  峰峰集团大社矿1959年投产,随着矿井开采深度逐渐增加,地质条件越来越复杂,遗留下大量的边角煤。


  大社矿94604工作面形状不规则,呈M形,主采4号煤,煤厚1.1~1.5 m,平均1.3 m,煤层倾角6°~10°,平均7°。


  工作面直接顶缺失,基本顶为坚硬的野青灰岩顶板,野青灰岩顶板上部存在若干软弱岩层,分别为3.42 m的页岩,7 m的粉砂岩和5 m的泥质粉砂岩。


  二、 M形工作面旋转方案选取


  94604薄煤综采工作面由于受老巷道及地质条件的影响,工作面形状不规则,原设计方案考虑采用综采技术分里外段回采。


  综采技术分里外段回采的优点是回采施工操作简单,工作面刮板输送机不用延长或缩短,工作面不需要加、减支架或增加高档段支护。但丢失煤炭储量较多;需要多掘进一个开切眼,万吨掘进率高;工作面需要搬家重新安装。


  采用M形工作面连续旋转回采方案,工作面可以实现连续回采,不用搬家倒面,少掘进一个开切眼,巷道利用率高,同时扩大了保护层的开采面积,增加煤炭资源的回收。


  但该方案有一定的难度,其中工作面中段旋转调斜连采是该方案实施的难题,只有合理确定旋转参数才能实现工作面顺利回采;同时需要有过硬的回采队伍,工作面刮板输送机需要不断延长或缩短。


  综合考虑,最终确定 M形工作面连续旋转回采方案。


  三、旋转开采方案确定

  M形工作面旋转调斜示意


  研究人员将旋转调斜划分为3个大阶段。


  第一阶段:

  工作面自运转巷32号位置前11.5 m,运料巷16号位置开始旋转调斜,该阶段机尾推进21.5 m,机头推进74.8 m,开切眼长度达到138 m,调斜比例为机头机尾4∶1;然后工作面机头推进120 m,机尾推进25.7 m,调斜比例为机头机尾5∶1;工作面调正后平推46 m进入第二阶段。此阶段工作面机头先延长后缩短。


  第二阶段:

  工作面推至溜子道16号位置前20 m,运料巷3号处前3 m进入第二阶段旋转调斜,机头推进21.5 m,机尾推进59 m,开切眼长度110 m,调斜比例为机头机尾1∶3;随后工作面机头推进11.5 m,机尾推进70 m,开切眼长度94 m,调斜比例为机头机尾1∶7随即进入第三阶段调斜,此阶段工作面机尾需要先延长后缩短。


  第三阶段:

  工作面推至溜子道20号位置前13.4 m,运料巷403号位置前22 m开始第三阶段旋转调斜,机尾推进24 m,机头推进102 m,开切眼长度123 m,调斜比例为机头机尾5∶1,然后机尾不动,机头推进39 m,开切眼长度保持不变,调斜比例为机头机尾3∶0;之后机头推进83 m,机尾推进17 m,开切眼长度为101 m,调斜比例为机头机尾5∶1。此阶段工作面机头先延长后缩短。


  四、M形旋转连采技术工艺


  (1) 工作面加支架安全技术措施。


  94604工作面安装时开切眼长150 m,共安装液压支架70架,采用ZY3300/07/13型掩护式液压支架,下半段为高档段支护顶板。


  随着工作面的调斜回采,机头高档段逐渐变短,机尾支架段倾向长度将逐渐变长,工作面的支架布置长度将不能满足支护需要。


  此阶段施工工序:支架运输→支架存放→支架运输→支架下车盘→支架拖运上台→支架安装。


  (2) 工作面减支架安全技术措施。


  94604工作面机尾因长期调斜,导致工作面机尾会逐渐变短,为保证工作面的合理倾向长度,在回采工程中需提前将工作面机尾段多余支架撤出。


  此阶段确定施工工序:做准备工作→支架管路及顶镐拆卸→支架降架并调头→支架拖出工作面后加点柱支护顶板→支架拖出超前支护段。


  (3) 工作面延长(缩短)刮板输送机技术。


  94604工作面随着巷道的推进,在生产过程中工作面刮板输送机机尾、机头需要延长或缩短。


  此阶段施工工序:安全确认→把输送机链子接口开到机尾(机头)→从接口处将溜子链子拆开→拉对口→拆开底链→加槽子(减槽子)→紧对口→接链→试车。


  (4) 工作面调斜安全技术。


  根据94604工作面回采进度,根据现场实际情况需要采取大调斜。


  此阶段施工工序:摘煤帮点柱→割煤→打煤帮支柱→移溜→打正规(临时)支柱→回柱放顶。


  (5) 高档段顶板支护技术。


  94604工作面两巷因斜度较大,回采期间工作面倾向会逐渐延伸,为在回采期间便于生产,工作面两头会出现高档段。


  此阶段施工工序:割煤→打点柱→移刮板输送机→打正规(临时)支柱→回柱放顶。


  作者简介:杨胜利(1983—),男,内蒙古宁城人,副教授。E-mail:yslcumtb@163.com



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  责任编辑:宫在芹

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