综采工作面转角开采技术与实践

2016-05-14刘剑平孙钦帅

农家科技下旬刊 2016年5期

刘剑平孙钦帅

摘要：通过对某煤矿综采面转角开采的分析，提出转角开采施工工艺，采用强行过断层，调整支架、运输机的措施，保证了综采工作面能够稳定、高产。

关键词：转采工艺；断层；方案

为了适应地质条件的局部变化，多回收边角煤，在工作面初采、残采、综采面常需要转角，转角的实质就是小角度的旋转。转角的一般适用条件煤层稳定、地质构造简单、顶板中等稳定、缓倾斜、近水平煤层。综采工作在转角过程中，遇到落差大于采高1/3的断层或多条断层组成的断层带时，将给顶板管理、转采工艺、过断层的施工方法等带来诸多困难，会影响工作面的单产，影响矿井的经济效益。该矿工作面初采转角，运输巷道旋转弦长，强行过断层，通过分析论证，决定采用一次旋转完成转角，顺利完成转采推过断层带，成功完成了初采。

一、工作面概况

该煤层整体单斜构造，南厚北薄，平均采高2.7，工作面平均坡度60，回风巷高、运输巷低、直接顶粉砂岩厚3.2m，泥质胶结，遇水较软，老顶细砂岩、粉砂岩及砂砾岩，硬度较大，直接底粉砂岩2.0m，泥质胶结，厚2.0m。工作面运输巷走向长260m，回风巷长160m，切眼长180m，工作面配套设备为一采煤机MG-200/490，系列支架ZY4000 1.2/2.8，运输机SGB-764/500。工作面落差1.0～2.0 m 的断层有2 条，均为正断层，对工作面回采影响较大。工作面示意图，见图1。

二、断层预测

由于该工作面构造复杂，只有大致搞清各条断层在工作面内的延伸方向、延伸距离，才能正确的选择转采及过断层的施工方案。断层在工作面地质说明书中已探明，并在运输巷掘进实见，延伸至工作面内尖灭。在工作面切眼掘进及工作面推进时揭露的条小断层，从井下实测的产状分析，倾向基本平行于DF4断层，且均为走向斜交正断层，因此可以判定工作面内3条断层为伴生小断层，在运输巷没有揭露，可知此三条断层亦在工作面内尖灭。断层在工作面内出露宽度预测已知断层的产状后，先选择过断层时工作面高度及坡度后可用做图法求得断层在工作面出露宽度，如图2为例所示。

三、转采施工方案

该工作面转采属于下转采，即以回风巷为旋转中心，旋转运输巷，巷道布置以弦代弧，如图3所示。

1.调刀。调刀工艺工作面每调一个角度，需要一组“长”、“短”刀配合割煤，长刀即工作面全长割煤，短刀即割煤距离小于工作面长，以增加圆周部分的进度，长、短配合保证推进度小的地方，支架移动次数减少，一组长短刀构成一个切割循环，若干个切割循环完成转采。切割循环的确定原则：（1）每个切割循环内调角弦长应为是采煤机有效截深的整数倍双向割煤为偶数倍。（2）短刀切割线平行于长刀，每次短刀封茬地点拐点的弯曲角度，不大于运输机允许最大弯曲角度，而短刀拐点的弯曲角度，等于整个切割循环的角度。

2.调架。调架方式有种，侧护板调架、单体调架、底座推移千斤顶调架。从实际经验可得，基本调整架方式用侧护板即可，简单易操作，拉架时打出或收回侧护板即可，使用单体调架，需两人配合在移架过程中完成调架，工序较复杂，且危险，使用此方法时，根据现场制定安全措施。在实际生产中需随时观察运输机窜量，调整好支架状态。

3.处理运输机机尾。运输以弦代弧，造成工作面长度的变化，另外，在转采过程中运输机向旋转中心窜动造成机头顶帮或割不透，当发生顶帮时，采取劈帮方法当发生割不透时可采用机尾加短板或人工开缺口的方法，劈帮必须采取护帮顶措施。

四、工作面加架技术

工作面加架技术要点：①直接在机尾加架，加机尾架②预先确定出加架的位置，将整组支架存放在该处，当机尾架推至与待加架一齐时，完成加架施工，以简化施工过程③选择好加架条件一般在调角基本结束，支架与运输机稳定不在窜动，机尾窜进工作面有足够的空间。

五、顶板管理技术

1.2#、3#架间空顶及机尾架中部槽出现的空顶采用铺金属网上钢梁并随采随铺网。

2.旋转中心靠工断层破碎带高顶区支架上方用φ160mm的圆木排“#”字木垛接顶降低支架的支撑高度。

3.对工作面的顶板管理要及时拉超前架，减小梁端距，并做好工程质量、标准化施工，做到“三直”“二平” 以质量保安全。

4.断层下盘顶部三角煤顶的管理，要本着防止发生片帮、冒顶事故采取支架前梁挑刹杆或钢梁别顶，用小拌接顶维护顶板，打帮锚杆加固煤帮，锚杆用φ22m×1.6m中大拌加铁托盘。

六、结语

采用此技术强行通过了断层，完成了工作面转采，多回收煤量4万吨，减少了改造巷道110m。通过严密的施工组织，采取得利的技术措施，克服了复杂的地质条件，基本上杜绝了各类事故的发生，尤其是没有发生片帮、掉顶引起的中断生产事故，有利的保证了安全生产。

参考文献：

[1] 程云雕.综采工作面大倾角俯采转采技术应用[J].煤矿安全，2008（06）：53-56.