综采工作面旋转开采技术.doc

1、综采工作面旋转开采技术摘要： 为了减少巷道掘进量，更多地回收煤炭资源，淮北矿业股份有限公司朱庄煤矿644 工作面通过对机巷进行改造，工作面旋转开采等措施而顺利进入工作面外段回采，该技术对相似条件下的工作面旋转开采具有一定的借鉴和指导意义。 关键词： 综采工作面；旋转开采；技术 中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2013）02017802 1 工作面地质概况 淮北矿业股份有限公司朱庄煤矿坐落于淮北市杜集区矿山集镇，井田含煤地层为石炭系、二叠系，以二叠系下石盒子组为主，山西组次之，其中下石盒子组三、四、五煤层、山西组六煤层为该井田可采煤层，平均总厚度 6.94m。 64

2、4 工作面为64 采区第一个区段，该面左、右均至六煤层不可采边界，上区段642 工作面受古河床冲刷，煤层变薄，不可采，下区段646 工作面已回采完毕。644 工作面顶部为4 采区，已回采完毕。 该面所采煤层为六煤，煤层厚度 0.62.2m，平均 16m，煤种牌号为瘦煤，其宏观煤岩类型为光亮型，可采指数 0.85，变异系数 36%，煤质较好。煤层结构简单，赋存较稳定。煤层倾角 212，煤层倾角变化不大。该面基本顶为为灰浅灰色层状中细粒砂岩，层理明显，厚度2030m；直接顶为灰浅灰色层状中细粒砂岩，层理明显，厚度1820m；伪顶为灰黑色泥岩，厚度 00.6m 平均 0.4m；直接底为黑色泥岩，厚度

3、 2.03.0m；基本底为灰黑色薄层状粉砂岩，中间夹有泥岩，层理明显，厚度 16.018.0m。 该面地质构造较为复杂，回采过程中共揭露数十条断层，落差在0.31.7m 之间，均为正断层，其中对回采影响较大的断层有 F644 机-1、F644 机-18、F64-5、F64-8、F64-12、F6413 六条断层，落差均在 1.0m 以上。 该面水文地质条件复杂，主要受顶底板砂岩裂隙水影响和底板太原群灰岩水威胁。煤层底板以下 5360m 是太原群灰岩含水层。该含水层富水性强且水压大，是六煤层安全掘进和回采的潜在隐患；由于该面埋深较浅，水文探查孔反映 Q=20m3/h，P 静=2.5MPa，经计算

4、，突水系数在安全范围内。该面直接充水水源为顶底板砂岩裂隙水，该水源主要为静储量，水量较小，受补给少或补给缓慢。主要表现为巷道顶板滴、淋水和底板渗水。 该煤层瓦斯涌出量较小，绝对涌出量 1.0m3/min，相对涌出量1.4m3/t，但工作面上隅角及不通风处仍易引起瓦斯积聚。煤尘爆炸指数19.91%，煤层不易自燃，地温 20，地压 3.6MPa。 2 工作面巷道布置概况 为更多地回采煤炭资源，644 工作面后期进行了外段改造，里段工作面在可采范围内旋转调向 60左右进入外段回采。里段风巷长1000m，里段机巷长 940m，外段风巷长 400m，外段机巷长 210m，切眼长度 206m。 644 工

5、作面机巷巷道断面为高宽=2.3m3.6m=8.28m2，主要用于工作面运煤、进风；风巷巷道断面为高宽=2.2m3.2m=7.1m2，主要用于工作面运料、回风；工作面开切眼，巷道断面为高宽=2.1m5.8m=12.18m2，主要用于工作面支架安装。机、风巷、切眼均跟六层煤顶板布置，采用锚网支护。工作面巷道布置如图 1。 3 采煤方法及工作面装备情况 根据该工作面煤层赋存情况，顶底板岩性，确定采用走向长壁法布置，根据现有的技术装备管理水平，从安全和提高资源回收的角度考虑，决定采用走向长壁采煤法综合机械化采煤。工作面沿走向方向后退式回采，为防止工作面运输机、支架下滑，工作面调成伪倾斜方向。 工作面煤

6、机采用 MG-320/710-WD 双滚筒采煤机，工作面使用 SGZ-800/800 型刮板输送机运煤，机巷后段铺设一部 SZZ830/200 型桥式转载机和一部 PLM-1500 型破碎机，前段铺设一部 SDJ-150 型皮带输送机运煤。工作面中部支架型号 ZY5000-09/20，共 129 架，端头过渡支架型号ZY6800-14/28，上、下端头各 5 架。 4 工作面旋转开采技术 4.1 工作面机巷改造方案 工作面回采至机巷距拐点 60m 左右时，机、风巷按 21 的比例进行甩采，即机头进两硐，机尾进一硐，同时机巷上帮进行刷帮扩棚，刷帮宽度 1.5m，长度 40m，控制好运输机上窜量，

7、当机头推进至刷帮位置时要保证运输机上窜 1.5m 左右，机头甩到位后，由于工作面旋转角度较大，转载机整体调向困难，所以必须将转载机分段解体拉移至外机巷，待转载机全部拉移至外机巷组装好后与外机巷铺设的刮板输送机尾合理搭接。然后在机巷铺设一部 SGW-40T 型刮板 输送机用于工作面运输机与转载机之间过渡出煤，同时也便于调整因机尾甩采工作面运输机上窜下滑而出现的机头 搭接不合理现象。 机巷改造好后，工作面平推回采，机头每推进两硐，机巷 SGW-40T型刮板输送机缩掉一节槽子。当机头推进至距拐点 20m 时，机尾开始进行甩采，甩采过程中机巷刮板输送机要根据机头位置进行动态调整。当刮板输送机最后剩余

8、4-5 节槽子时，随工作面机头推进刮板输送机同时也沿转载机往前移动，待工作面机头接近转载机机尾时，将刮板输送机撤掉，使工作面机头与转载机机尾顺利搭接。 4.2 甩采旋转方法及要求 第一刀采煤机上行割煤，从机头割至机尾。随割煤 15 架微推运输机，6 架以后按一个截深推运输机移架；第二刀采煤机下行割煤，从机尾割至 6 架处，10 架以上依次推运输机移架；第三刀采煤机上行割煤，自10 架起割至机尾，此时 1015 架微推运输机，16 架往上推移一个截深。照此方法，每 5 架为一个截深压茬段，直至一个循环甩结束，机尾甩采长度约 220m，共计 10 个循环。工作面车要抵直，不得弯曲，抵车时，从压茬处

9、向机尾逐步进行。 工作面甩采期间支架侧护板要处于可伸缩状态，以满足调架要求。机头支架要根据工作面倾斜情况用单体配合逐步进行尾部调整，保持支架与运输机垂直。每一循环结束后则平推 1-2 硐，以便调整支架状态，以免出现挤架、咬架现象。 4.3 预防及处理咬架、挤架、歪架的方法 预防咬架：拉架时降柱要适量不要超过邻架的侧护板，升柱时要先观察与相邻支架的架间距，及时收掉侧护板防止咬架。 处理咬架：如咬架的两架侧护板有行程，收掉侧护板、如本架支架侧护板没有行程，架内无空隙则观察相邻架是否有架间距，如有间距则用单体配合打架。操作方法如下：降架使顶梁脱离顶板，用单体打在支架一侧使支架移向有空隙的一侧，直至使

10、咬架的两架之间有足够的空隙。预防挤架：保持工作面平直，禁止出现工作面向老塘弯的情况、调整工作面位置甩机尾时，要采用长短结合的方法，禁止集中甩一头出现陡弯。 处理挤架：观察挤架这一段的架间距，从有间距开始靠架，用单体配合进行。操作方法如下：降下支架，单体支设在相邻支架底座上，一头支在本架的一侧，单体供液使支架向有空隙的一侧靠，以次类推直至挤架的一段架间有空隙。 5 结论 由于现场管理及时到位，特别是工作面支架及运输设备的管理，使得此次旋转开采顺利成功，在旋转开采过程中风巷两个拐点处各出现了4-5m 露头煤，由于制订措施得当，采取放炮落煤、人工攉煤的方式配合工作面回采取得了良好的效果，此次旋转开采技术的应用，减少了巷道掘进量，增加了工作面推进长度，更多地回收了煤炭资源，节省了人力和材料，创造了巨大的经济效益，同时，为其他工作面的旋转开采提供了实践经验。