初采初放扇形回采技术在城郊煤矿F2105综采工作面的成功应用

2010-09-05河南煤化集团永煤公司王丙成

河南科技 2010年12期

关键词：机尾机头扇形

河南煤化集团永煤公司王丙成

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在综采工作面初采时布置成扇形工作面中,采用扇形回采技术的方法,为今后在不规则扇形工作面中使用综采回采总结了成功的经验,收到了明显的经济效益。

综采工作面、初采旋转扇形回采技术

一、引言

综采工作面在初采时工作面布置成扇形旋转回采时,回采工艺十分复杂,受开采技术水平和生产条件限制应用这一技术比较困难,生产过程中要控制好运输设备窜动和搭接,运输机的调斜,支架咬架,以及掘进成折线型巷道等生产技术管理难度都比较大,初次应用生产能力也较低,因而,国内也找不到成功应用的范例。城郊煤矿在借鉴于其它开采技术的经验基础上,在F2105综采工作面成功应用了初采初放期间旋转扇形的回采技术。

二、基本概况

1.地质概况。F2105综采工作面位于城郊煤矿马岗背斜西翼,总体为单斜构造,煤层倾角4°～16°,平均约8°,煤层整体较为稳定,最大厚度约3.73m,平均厚度2.93m,老顶4.36m,直接顶10.19m,直接底2166m,老底7.88m。

2.工作面概况。F2105综采工作面采用走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法,采用全部垮落法处理采空区顶板。最大控顶距4110mm,最小控顶距3510mm。从初采旋转扇形采起始线开始至旋转终止线时工作面将要改变方位45°,工作面采用ZY4000217.5/38型液压支架支护顶板,采煤机截深为630mm,工作面主要使用设备:

三、初采旋转扇形回采工艺

1.旋转扇形回采工艺:F2105综采工作面受断层的影响,工作面巷道布置时存在三角区,给工作面初采带来困难,对这种不规则的三角煤通过改造巷道折线巷道,采取扇形旋转回采,将不规则的区域煤炭进行回收。一般情况下,旋转轨顺一侧,皮顺一侧的工作面机头为旋转中心,采取长短刀结合的进刀形式,推进运输机尾,工作面形成扇形回采区域,从而实现三角煤的回收目的。

2.采用旋转扇形回采需解决的问题:(1)工作面机头“盲区”,即工作面运输机头缩进工作面内的问题。(2)工作面运输机尾顶机尾煤柱问题。(3)工作面调斜时支架咬架,运输机与推移杆不垂直,扭推移杆等问题。(4)工作面斜长与掘进巷道形成的斜长不统一问题。(5)工作面运输机搭接不上,煤流无法转载问题。

3.采用旋转扇形回采技术措施:

(1)固定运输机机头不动,回采时只推进运输机机尾。为避免工作面运输机头缩进工作面内,回采时固定运输机头不动,只推进运输机机尾,生产工艺上改变原工艺过程是采煤机单项割煤向运输机尾方向空行,跟机推移运输机。旋转回采时为控制运输机能向机头方向窜,采取采煤机从工作面运输机头向运输机尾割煤,再从机尾向机头推移运输机的工艺过程,使推移工作面运输机的方向向机头赶,减少运输机向机尾一侧的下滑量,使运输机尽可能向机头窜动。(2)在轨顺巷内确定好弧线最长段提前进行扩帮。工作面回采时运输机尾推进是弧形运动轨迹,而改造巷不可能是圆弧形的部分是直巷,两者之间是“圆弧和弦的关系”机尾逐渐延长伸出轨顺,端头支架会顶下帮煤柱,为解决工作面运输机尾顶机尾煤柱问题,采取提前扩帮保证工作面进入弧线最长段不挤下帮。(3)控制工作面煤壁弯曲度,使工作面中部形成圆弧。工作面调斜回采前,支架与煤壁基本垂直安装的,调斜时机尾推进多,为防止工作面调斜时支架咬架,运输机与推移杆不垂直,扭推移杆等问题,工作面人为形成平缓圆弧,采煤机进刀时在中部15～70#支架位置多进刀,截深大一些,采取长短刀相结合的方式,推移运输机时推靠煤壁,工作面运输机和支架也形成圆滑的孤线。(4)采取人工调整支架间隙。由于机头机尾推进度不同步,为防止倒架和推移杆接头扭断和咬架,采取人工用单体柱顶住支架的顶梁从机头向机尾逐架的调整间隙,即能避免倒架、挤架也能杜绝推移杆联接头扭断现象。

四、旋转扇形回采技术创新点

(1)工作面调斜时,运输机和支架的窜动是与工作面垂直两巷时的窜动不同,正常回采时的窜量可看作是绝对上窜,而调斜回采时工作面与两巷是斜交的,工作面上窜是相对垂直工作面位置的上窜,相对两巷上窜量小于工作面斜长,工作面比正常回采工作面滞后一个锐角,调斜时工作面机头机尾运动是两个弧线。(2)工作面旋转一侧要掘进成折线。(3)工作面一端必须固定不动。(4)控制好工作面机头机尾的窜量。(5)人工调整工作面支架。(6)改变进刀方向和进刀方法。