斜摆机尾加架回采技术在综放工作面的实践

温成亮

(西山煤电股份公司 镇城底矿，山西 太原 030203)

1 工作面概况

山西西山煤电股份有限公司镇城底矿设计年生产能力180 万t，22117 工作面主采2#、3#煤层，煤层平均厚度3.29 m，工作面走向567 m，倾向146 m，采用一次采全高综采低位放顶煤采煤法，采放比1∶0.43，割煤高度2.3 m，放煤高度0.99 m。该工作面由于受走向断层影响，切眼与采区轨道巷成20°夹角，按正规循环作业回采收尾将会留下三角煤，降低煤炭回采率。为了减少采区煤柱损失，提高煤炭回收率，当工作面回采至正巷距离停采线20 m，副巷距离停采线60 m 时，需要进行工作面调斜工作，设计在距停采线位置10 m 时调斜完毕。

2 工作面设备及工艺

工作面采用ZFS3000/16/25 型放顶煤支架共计100 架，支架支护最小高度1 600 mm，最大高度2 500 mm，宽度1 430 ～1 600 mm，支架中心距1 500 mm，采用整体顶梁加伸缩梁、四柱、四连杆、尾梁结构。采煤机采用MG160/380 -WD 型双滚筒采煤机，前后输送机均采用SGZ-630/400 型刮板输送机。

3 工作面调斜方案设计

3.1 调斜方法的确定

目前，工作面调斜方法主要有实心调斜和虚心调斜两种。实心调斜由于机头(机尾)旋转处顶板反复支撑多次，导致顶板管理困难。虚心调斜机头机尾都有一定的推进度，可在一定程度上缓解顶板和煤壁难以维护的困难。根据22117 综放工作面的实际地质情况，确定采用虚心调斜，利用斜摆机尾加架回采技术，选择机头少进、机尾多进的调斜方法，保证输送机设备和转载机正常搭接不致损坏。

3.2 调斜比例的确定

22117 综放工作面刮板输送机型号为SGZ -630/400，设计允许弯曲角度是1.1°，则工作面循环内刀数n≤(Ltanα)/B，L 为工作面长度，取146 m;B为采煤机截深，取0.6 m。计算得:n≤4.67，取n=4，即工作面每次循环内刀数为4 刀。因此，设计机头进1 刀，机尾进5(4 +1)刀为一个调斜循环，前4 刀为调斜循环刀，机头保持不动，最后1 刀为通刀［5］，即机头机尾按照1∶5 的方法进行回采，机尾每推进5 个循环(3 m)，机头推进1 个循环(0.6 m)。

3.3 割煤工艺

1)采煤机工作面中部斜切进刀割至机头，返空刀清扫浮煤并割至机尾，割一个通刀。全工作面找直输送机和支架，工作面不拉架不顶溜。

2)移动75#～100#支架，75#支架移架距离0 m，100#支架移架0.6 m，保证支架找平。采煤机返刀割至50#支架处，推75#～100#支架前溜然后放后部顶煤，拉75#～100#支架后溜。

3)采煤机从50#支架向机尾方向割煤，距采煤机后滚筒3 ～5 m 处开始移架，保证50#架移架距离为0 m，机尾100#支架移架距离0.6 m，然后返空刀扫浮煤至25#支架处，重复2)步骤推拉前后部输送机。

4)采煤机从25#支架向机尾方向割煤，返空刀扫浮煤至1#支架处，重复3)步骤。

5)采煤机从1#架向机尾方向割煤，距采煤机后滚筒3 ～5 m 处开始移架，距采机机身15 m 开始追机推溜，推溜到达中部50#架时停止，重复1)步骤，为下一个循环做准备。

工作面机尾顶溜5 次，机头顶溜1 次，如此形成一个大循环。最终机尾推进50 m，机头推进10 m，完成收尾调斜工作。斜摆机尾示意图见图1。

图1 斜摆机尾示意图

3.4 工作面加架工艺

调斜前工作面长度为146 m，调斜后工作面长度约为155 m，增加了近9 m，需要加装5 个支架。工作面斜摆过程中，设计机尾每推进10 m 延长后部输送机，然后加架，最后延长前部输送机。具体步骤如下:

1)延长后输送机。a)清理后部输送机机尾5 m内的煤矸石，拆开后部输送机机尾过渡槽3 m 处的双链接口，再利用单体液压支柱配合手拉葫芦拉移出运输机机尾和过渡槽。b)过渡槽与平槽间距＞1.6 m时停止拉移，将机尾底链从加槽处抽出，然后将链条穿入被加槽底槽中，重新从机尾将底链穿好。c)底链穿好后对好溜槽，接入规定链条后利用紧链器进行紧链。

2)加架。a)为了便于备用支架的安装，先用绞车提前将备用支架摆放在98#和99#支架之间，之后每推进10 m 加1 个支架。b)加支架前先将机尾98#、99#支架间的总进、回液管断开，使之形成独立的供回液系统，设计将98#、99#支架间拔开1.5 m 的距离(分两次完成，每次拔移距离为0.75 m)。c)拔架前需要替换掉100#支架副巷靠保险帮一侧0.75 m 范围内的支柱，同时在97#～100#架的煤壁侧支设戴帽点柱，柱距0.75 m，注意按照先支后回的原则。d)稍微降低100#支架的控顶高度，达到卸压的目的，然后利用单体柱将支架向机尾拔0.75 m，到位后再升起控制顶板，如此将99#支架向机尾拨0.75 m。e)重复d)步骤，完成98#、99#支架拔开1.5 m 的距离。f)撤掉机尾99#与98#架间的临时支柱，将前部溜子机尾过渡槽与普通槽断开(方法同后部输送机)1.5 m 距离为支架通过创造通道，然后在机尾97#架顶梁尾端安设滑轮，利用绞车通过滑轮并配合单体支柱，将支架倒拉到指定位置。到位后，连好总进、回液管，升起支架，完成加架工作。

3)延长前输送机。方法与延长后输送机方法一致。

3.5 其他安全技术措施

1)工作面斜摆时机尾顶板与保险帮的锚杆、锚索托盘不必拆除，当机尾100#支架与副巷保险帮距离＜0.8 m 时打单排密集支柱切顶，大于0.8 m 小于1.5 m 时打双排柱，支柱间距0.3 m。

2)为了在加架时能有效控制顶板，工作面斜摆过程中机尾4 个支架“刀刀铺网”，隔一刀铺一道木梁。

3)为了防止支架间窜矸，用编织袋装满碎矸封堵支架间隙。

4 结 论

22117 工作面采用斜摆机尾加架回采技术进行调斜工作，工作面由146 m 延长到155 m，支架也增加到105 架，历时约半个月，多回收煤炭共计3 万余t，约合800 余万元。增加了工作面推进度，提高了煤炭资源采出率，取得了显著的经济效益和社会效益，而且也为今后相同条件下综放工作面边角煤回采技术提供了借鉴。