综采工作面尾采转角回采实践

摘 要：通过对工作面转角现场的分析研究，提出了工作面调斜、巷道扩修、顶板控制、设备管理等一系列过转角针对性的安全技术措施，实现了综采工作在不停产的情况下安全快速过11°转角。实践证明，此技术的应用有效缓解了生产接替，且解决了矿井产量问题，增加了经济效益，为矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

关键词：转角回采；运输机防窜；防倒、防挤；超前量

1 概述

大兴煤矿北二902工作面位于-600m水平，北二采区9煤层，工作面东侧为未采动区；南侧为采区保护煤柱；西侧为北二903采空区（该面于2010年3月份回采完毕）；北侧为F15号井田边界断层，与大隆井田相邻。工作面上邻7-2煤层，已回采完毕，煤厚一般为6.68m，煤层间距一般为29.26m；下邻10-1煤层，煤厚一般为0.37m，不可采，煤层间距一般为13.04m。该工作面直接顶为灰色粉砂岩，厚度为3.28m，岩性为水平层理及波状层理，泥质胶结，硬度一般为4；老顶为灰白色粗砂岩，厚度为12.3m，岩性以石英为主，泥质胶结，松散，硬度为5；底板以粉砂岩为主，含炭质泥岩，泥质胶结，厚度为1.43m，硬度一般为4。

2 工作面及转角处情况

2.1 工作面情况

北二902工作面斜长200m，煤层倾角3～11°，平均煤厚4.23m。运顺标高-596m，回顺标高-560m，两顺落差36m，工作面安装118组ZY10000/27/56型液压支架，使用MG750*1800WD型采煤机落煤，SGZ1000/2×855型刮板输送机运煤。

2.2 转角处情况

北二902工作面由于地质原因，运顺采止线距边切103m，回顺采止线距边切140m（见图1），这样回顺要有大量煤炭只能作为煤柱保留不能采出。为能更多的利用煤炭资源，尽可能地多出效益，工作面在尾采时采取转角开采技术。

3 转角回采工艺设计

3.1 转角准备工作

工作面推进到距运顺采止线46.6m，距回顺采止线88.4m时，开始调前角，增加伪斜角度，加大运顺超前量，运顺推进24m，回顺推进7.2m，此时运顺超前回顺19米。根据两顺落差，工作面正常回采时运顺超前回顺一般控制在7～10m，当运输机超前量超过稳定值时，随运顺超前量不断加大，运输机与运顺夹角逐渐增大，运输机及液压支架开始向机尾窜动，为转角做准备工作。

3.2 转角方案

当运顺推进距采止线22.6m，回顺距采止线81.2m时，以运输机机头为中心，开始旋转（如图2），转角回采运顺推进5.6m，回顺推进64m，工作面旋转11°。两顺距采止线17m时转角结束，工作面开始铺网，机头、机尾平行进尺。

a=tan-1（多推米数/200米）

=11°

4 影响转角回采因素

4.1 运输机向机头窜动，造成出货困难

工作面转角结束，回顺超前运顺40m，造成运输机与运顺形成11°夹角（如图3），铺网、劈帮工作面平行推进17m，共推运输机19遍。每推一遍运输机，运输机就会向机头窜动一定的距离，经计算每遍移动0.154m，19遍共移动2.9m，运输机下窜，造成机头过长出货困难，原有巷道宽度无法满足生产。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延长，机尾割不透、缺支护

转角导致工作面延长后，机尾缩短，造成机尾割不透，后三角点缺支架，顶板无支护，经计算机尾液压支架距回顺硬帮间距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加长度4m

L2：输送机总窜量2.9m

L3：工作面与两顺垂直时机尾液压支架距回顺硬帮距离1.6m。

4.3 顶板破碎，片帮严重

旋转中心附近无推进度或推进度很小，但为了液压支架调向，必须原地反复升降液压支架支撑顶板，很容易使旋转中心附近的顶板破碎、垮落，片帮超宽造成空顶。

4.4 调架困难，易造成挤架、倒架事故

液压支架受自重、坡度的影响，旋转过慢，人工调架难以跟上工作面旋转，会出现挤架、倒架现象，很难调整。

5 解决方案及采场管理

5.1 准备运输机窜量空间

5.1.1 转角回采前调前角增加伪斜比例，达到运输机及液压支架向机尾窜动的目的，给转角回采预留运输机前窜空间。

5.1.2 提前采取运顺开软帮措施来增加输送机窜量空间，经过计算运顺软帮开帮长度为15米，宽度为1米，开帮位置在旋转中心外侧5米处。

5.1.3 增加伪斜比例回采过程中，在运输机机头侧加两块375mm短板。转角开始前，保证运输机机头缩至最短，采煤机刚能割透即可。

运输机向机尾总窜量=运顺软帮开帮量+运输机向后正常最大窜量+机头侧两块短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通过采取以上措施保证了运输机向机尾总窜量为2.95米，等于在运顺给运输机留有2.95米下窜空间，满足了铺网、劈帮回采时运输机的下窜量，实现了运输机与转载机正常搭接，保证了出货顺畅。

5.2 运输机控制

5.2.1 为减缓转角回采时运输机前窜量，在回采工艺上采用双向割煤单向推溜方式。采煤机向机尾割煤时移架推溜，向机头割煤时只移架不推溜，待机头煤帮割透后，采煤机扫货向后牵引，推机头后采煤机沿弯曲段斜切进入煤壁将机头煤帮割透，机身后运输机顺弯曲段向后推溜。

5.2.2 运输机下窜造成出货困难时，逐渐将机头两块375mm运输机短板掐掉。

5.2.3 调整液压支架形成一定扭矩，使液压支架与运输机成锐角，在推运输机时阻止运输机前窜量。

5.3 液压支架调整

5.3.1 转角开始前将支架顶梁与尾梁侧护帮缸分阀控制，便于在移架过程中调整支架。

5.3.2 回采过程中采取单向移架方式，即由机尾向机头进行，保证调架的最大量。

5.4 顶板控制

5.4.1 采用8：1调长角回采工艺，使旋转中心有一定的推进度，以便在推进中调整处于不正常的支架，保持旋转中心附近顶板的完整性。

5.4.2 旋转中心出现煤壁片帮，当架前空顶超200mm，打一排顶锚杆，间距0.8～1.0m，锚杆规格Φ22×2200mm，顶板下沉压力增大时，补打一排锚索，间距1.5m，锚索规格Φ22×5300mm，片帮超宽打1～2排帮锚杆，帮锚杆位置在底板向上1.5～2.0m区域，采用塑脂锚杆，规格Φ22×2200mm。

5.4.3 机尾三角点顶板管理

（1）在回顺旋转区域提请补打Φ28.6×5300mm锚索，加强顶板支护强度。（2）根据旋转角度，计算出加液压支架位置，提前在回顺进行组装，待工作面推进到位后，及时加液压支架，累计加液压支架3组。（3）机尾架穿工字钢梁，在机尾架前顶板下吊工字钢梁，移架后保证钢梁一端搭在液压支架顶梁上，另一端打单体腿，当机尾架与回顺硬帮间距超2m时，在棚梁下挂一排铰接。（4）将替棚支架靠拢并滞后2～3步，减小机尾三角点空顶面积。

5.4.4 加强设备检修，保证各系统及生产环节的畅通，杜绝各种因素的影响，加快工作面推度，保证顶板完整。

5.4.5 加强工程质量管理，使工作面始终保持“三直、两平”，保证液压支架支护状态，并使达到初撑力，杜绝了各类顶板事故发生。

6 取得成果

（1）仅用9天时间完成转角回采，增产煤炭量25080吨（采高按3.8m计算），增加了经济效益。（2）解决了矿井产量问题，同时给矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

作者简介：巩红林（1976-），男，甘肃甘谷人，采煤工程师，现铁煤能源公司大兴煤矿生产科从事采煤技术工作。endprint

摘 要：通过对工作面转角现场的分析研究，提出了工作面调斜、巷道扩修、顶板控制、设备管理等一系列过转角针对性的安全技术措施，实现了综采工作在不停产的情况下安全快速过11°转角。实践证明，此技术的应用有效缓解了生产接替，且解决了矿井产量问题，增加了经济效益，为矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

关键词：转角回采；运输机防窜；防倒、防挤；超前量

1 概述

大兴煤矿北二902工作面位于-600m水平，北二采区9煤层，工作面东侧为未采动区；南侧为采区保护煤柱；西侧为北二903采空区（该面于2010年3月份回采完毕）；北侧为F15号井田边界断层，与大隆井田相邻。工作面上邻7-2煤层，已回采完毕，煤厚一般为6.68m，煤层间距一般为29.26m；下邻10-1煤层，煤厚一般为0.37m，不可采，煤层间距一般为13.04m。该工作面直接顶为灰色粉砂岩，厚度为3.28m，岩性为水平层理及波状层理，泥质胶结，硬度一般为4；老顶为灰白色粗砂岩，厚度为12.3m，岩性以石英为主，泥质胶结，松散，硬度为5；底板以粉砂岩为主，含炭质泥岩，泥质胶结，厚度为1.43m，硬度一般为4。

2 工作面及转角处情况

2.1 工作面情况

北二902工作面斜长200m，煤层倾角3～11°，平均煤厚4.23m。运顺标高-596m，回顺标高-560m，两顺落差36m，工作面安装118组ZY10000/27/56型液压支架，使用MG750*1800WD型采煤机落煤，SGZ1000/2×855型刮板输送机运煤。

2.2 转角处情况

北二902工作面由于地质原因，运顺采止线距边切103m，回顺采止线距边切140m（见图1），这样回顺要有大量煤炭只能作为煤柱保留不能采出。为能更多的利用煤炭资源，尽可能地多出效益，工作面在尾采时采取转角开采技术。

3 转角回采工艺设计

3.1 转角准备工作

工作面推进到距运顺采止线46.6m，距回顺采止线88.4m时，开始调前角，增加伪斜角度，加大运顺超前量，运顺推进24m，回顺推进7.2m，此时运顺超前回顺19米。根据两顺落差，工作面正常回采时运顺超前回顺一般控制在7～10m，当运输机超前量超过稳定值时，随运顺超前量不断加大，运输机与运顺夹角逐渐增大，运输机及液压支架开始向机尾窜动，为转角做准备工作。

3.2 转角方案

当运顺推进距采止线22.6m，回顺距采止线81.2m时，以运输机机头为中心，开始旋转（如图2），转角回采运顺推进5.6m，回顺推进64m，工作面旋转11°。两顺距采止线17m时转角结束，工作面开始铺网，机头、机尾平行进尺。

a=tan-1（多推米数/200米）

=11°

4 影响转角回采因素

4.1 运输机向机头窜动，造成出货困难

工作面转角结束，回顺超前运顺40m，造成运输机与运顺形成11°夹角（如图3），铺网、劈帮工作面平行推进17m，共推运输机19遍。每推一遍运输机，运输机就会向机头窜动一定的距离，经计算每遍移动0.154m，19遍共移动2.9m，运输机下窜，造成机头过长出货困难，原有巷道宽度无法满足生产。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延长，机尾割不透、缺支护

转角导致工作面延长后，机尾缩短，造成机尾割不透，后三角点缺支架，顶板无支护，经计算机尾液压支架距回顺硬帮间距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加长度4m

L2：输送机总窜量2.9m

L3：工作面与两顺垂直时机尾液压支架距回顺硬帮距离1.6m。

4.3 顶板破碎，片帮严重

旋转中心附近无推进度或推进度很小，但为了液压支架调向，必须原地反复升降液压支架支撑顶板，很容易使旋转中心附近的顶板破碎、垮落，片帮超宽造成空顶。

4.4 调架困难，易造成挤架、倒架事故

液压支架受自重、坡度的影响，旋转过慢，人工调架难以跟上工作面旋转，会出现挤架、倒架现象，很难调整。

5 解决方案及采场管理

5.1 准备运输机窜量空间

5.1.1 转角回采前调前角增加伪斜比例，达到运输机及液压支架向机尾窜动的目的，给转角回采预留运输机前窜空间。

5.1.2 提前采取运顺开软帮措施来增加输送机窜量空间，经过计算运顺软帮开帮长度为15米，宽度为1米，开帮位置在旋转中心外侧5米处。

5.1.3 增加伪斜比例回采过程中，在运输机机头侧加两块375mm短板。转角开始前，保证运输机机头缩至最短，采煤机刚能割透即可。

运输机向机尾总窜量=运顺软帮开帮量+运输机向后正常最大窜量+机头侧两块短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通过采取以上措施保证了运输机向机尾总窜量为2.95米，等于在运顺给运输机留有2.95米下窜空间，满足了铺网、劈帮回采时运输机的下窜量，实现了运输机与转载机正常搭接，保证了出货顺畅。

5.2 运输机控制

5.2.1 为减缓转角回采时运输机前窜量，在回采工艺上采用双向割煤单向推溜方式。采煤机向机尾割煤时移架推溜，向机头割煤时只移架不推溜，待机头煤帮割透后，采煤机扫货向后牵引，推机头后采煤机沿弯曲段斜切进入煤壁将机头煤帮割透，机身后运输机顺弯曲段向后推溜。

5.2.2 运输机下窜造成出货困难时，逐渐将机头两块375mm运输机短板掐掉。

5.2.3 调整液压支架形成一定扭矩，使液压支架与运输机成锐角，在推运输机时阻止运输机前窜量。

5.3 液压支架调整

5.3.1 转角开始前将支架顶梁与尾梁侧护帮缸分阀控制，便于在移架过程中调整支架。

5.3.2 回采过程中采取单向移架方式，即由机尾向机头进行，保证调架的最大量。

5.4 顶板控制

5.4.1 采用8：1调长角回采工艺，使旋转中心有一定的推进度，以便在推进中调整处于不正常的支架，保持旋转中心附近顶板的完整性。

5.4.2 旋转中心出现煤壁片帮，当架前空顶超200mm，打一排顶锚杆，间距0.8～1.0m，锚杆规格Φ22×2200mm，顶板下沉压力增大时，补打一排锚索，间距1.5m，锚索规格Φ22×5300mm，片帮超宽打1～2排帮锚杆，帮锚杆位置在底板向上1.5～2.0m区域，采用塑脂锚杆，规格Φ22×2200mm。

5.4.3 机尾三角点顶板管理

（1）在回顺旋转区域提请补打Φ28.6×5300mm锚索，加强顶板支护强度。（2）根据旋转角度，计算出加液压支架位置，提前在回顺进行组装，待工作面推进到位后，及时加液压支架，累计加液压支架3组。（3）机尾架穿工字钢梁，在机尾架前顶板下吊工字钢梁，移架后保证钢梁一端搭在液压支架顶梁上，另一端打单体腿，当机尾架与回顺硬帮间距超2m时，在棚梁下挂一排铰接。（4）将替棚支架靠拢并滞后2～3步，减小机尾三角点空顶面积。

5.4.4 加强设备检修，保证各系统及生产环节的畅通，杜绝各种因素的影响，加快工作面推度，保证顶板完整。

5.4.5 加强工程质量管理，使工作面始终保持“三直、两平”，保证液压支架支护状态，并使达到初撑力，杜绝了各类顶板事故发生。

6 取得成果

（1）仅用9天时间完成转角回采，增产煤炭量25080吨（采高按3.8m计算），增加了经济效益。（2）解决了矿井产量问题，同时给矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

作者简介：巩红林（1976-），男，甘肃甘谷人，采煤工程师，现铁煤能源公司大兴煤矿生产科从事采煤技术工作。endprint

摘 要：通过对工作面转角现场的分析研究，提出了工作面调斜、巷道扩修、顶板控制、设备管理等一系列过转角针对性的安全技术措施，实现了综采工作在不停产的情况下安全快速过11°转角。实践证明，此技术的应用有效缓解了生产接替，且解决了矿井产量问题，增加了经济效益，为矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

关键词：转角回采；运输机防窜；防倒、防挤；超前量

1 概述

大兴煤矿北二902工作面位于-600m水平，北二采区9煤层，工作面东侧为未采动区；南侧为采区保护煤柱；西侧为北二903采空区（该面于2010年3月份回采完毕）；北侧为F15号井田边界断层，与大隆井田相邻。工作面上邻7-2煤层，已回采完毕，煤厚一般为6.68m，煤层间距一般为29.26m；下邻10-1煤层，煤厚一般为0.37m，不可采，煤层间距一般为13.04m。该工作面直接顶为灰色粉砂岩，厚度为3.28m，岩性为水平层理及波状层理，泥质胶结，硬度一般为4；老顶为灰白色粗砂岩，厚度为12.3m，岩性以石英为主，泥质胶结，松散，硬度为5；底板以粉砂岩为主，含炭质泥岩，泥质胶结，厚度为1.43m，硬度一般为4。

2 工作面及转角处情况

2.1 工作面情况

北二902工作面斜长200m，煤层倾角3～11°，平均煤厚4.23m。运顺标高-596m，回顺标高-560m，两顺落差36m，工作面安装118组ZY10000/27/56型液压支架，使用MG750*1800WD型采煤机落煤，SGZ1000/2×855型刮板输送机运煤。

2.2 转角处情况

北二902工作面由于地质原因，运顺采止线距边切103m，回顺采止线距边切140m（见图1），这样回顺要有大量煤炭只能作为煤柱保留不能采出。为能更多的利用煤炭资源，尽可能地多出效益，工作面在尾采时采取转角开采技术。

3 转角回采工艺设计

3.1 转角准备工作

工作面推进到距运顺采止线46.6m，距回顺采止线88.4m时，开始调前角，增加伪斜角度，加大运顺超前量，运顺推进24m，回顺推进7.2m，此时运顺超前回顺19米。根据两顺落差，工作面正常回采时运顺超前回顺一般控制在7～10m，当运输机超前量超过稳定值时，随运顺超前量不断加大，运输机与运顺夹角逐渐增大，运输机及液压支架开始向机尾窜动，为转角做准备工作。

3.2 转角方案

当运顺推进距采止线22.6m，回顺距采止线81.2m时，以运输机机头为中心，开始旋转（如图2），转角回采运顺推进5.6m，回顺推进64m，工作面旋转11°。两顺距采止线17m时转角结束，工作面开始铺网，机头、机尾平行进尺。

a=tan-1（多推米数/200米）

=11°

4 影响转角回采因素

4.1 运输机向机头窜动，造成出货困难

工作面转角结束，回顺超前运顺40m，造成运输机与运顺形成11°夹角（如图3），铺网、劈帮工作面平行推进17m，共推运输机19遍。每推一遍运输机，运输机就会向机头窜动一定的距离，经计算每遍移动0.154m，19遍共移动2.9m，运输机下窜，造成机头过长出货困难，原有巷道宽度无法满足生产。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延长，机尾割不透、缺支护

转角导致工作面延长后，机尾缩短，造成机尾割不透，后三角点缺支架，顶板无支护，经计算机尾液压支架距回顺硬帮间距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加长度4m

L2：输送机总窜量2.9m

L3：工作面与两顺垂直时机尾液压支架距回顺硬帮距离1.6m。

4.3 顶板破碎，片帮严重

旋转中心附近无推进度或推进度很小，但为了液压支架调向，必须原地反复升降液压支架支撑顶板，很容易使旋转中心附近的顶板破碎、垮落，片帮超宽造成空顶。

4.4 调架困难，易造成挤架、倒架事故

液压支架受自重、坡度的影响，旋转过慢，人工调架难以跟上工作面旋转，会出现挤架、倒架现象，很难调整。

5 解决方案及采场管理

5.1 准备运输机窜量空间

5.1.1 转角回采前调前角增加伪斜比例，达到运输机及液压支架向机尾窜动的目的，给转角回采预留运输机前窜空间。

5.1.2 提前采取运顺开软帮措施来增加输送机窜量空间，经过计算运顺软帮开帮长度为15米，宽度为1米，开帮位置在旋转中心外侧5米处。

5.1.3 增加伪斜比例回采过程中，在运输机机头侧加两块375mm短板。转角开始前，保证运输机机头缩至最短，采煤机刚能割透即可。

运输机向机尾总窜量=运顺软帮开帮量+运输机向后正常最大窜量+机头侧两块短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通过采取以上措施保证了运输机向机尾总窜量为2.95米，等于在运顺给运输机留有2.95米下窜空间，满足了铺网、劈帮回采时运输机的下窜量，实现了运输机与转载机正常搭接，保证了出货顺畅。

5.2 运输机控制

5.2.1 为减缓转角回采时运输机前窜量，在回采工艺上采用双向割煤单向推溜方式。采煤机向机尾割煤时移架推溜，向机头割煤时只移架不推溜，待机头煤帮割透后，采煤机扫货向后牵引，推机头后采煤机沿弯曲段斜切进入煤壁将机头煤帮割透，机身后运输机顺弯曲段向后推溜。

5.2.2 运输机下窜造成出货困难时，逐渐将机头两块375mm运输机短板掐掉。

5.2.3 调整液压支架形成一定扭矩，使液压支架与运输机成锐角，在推运输机时阻止运输机前窜量。

5.3 液压支架调整

5.3.1 转角开始前将支架顶梁与尾梁侧护帮缸分阀控制，便于在移架过程中调整支架。

5.3.2 回采过程中采取单向移架方式，即由机尾向机头进行，保证调架的最大量。

5.4 顶板控制

5.4.1 采用8：1调长角回采工艺，使旋转中心有一定的推进度，以便在推进中调整处于不正常的支架，保持旋转中心附近顶板的完整性。

5.4.2 旋转中心出现煤壁片帮，当架前空顶超200mm，打一排顶锚杆，间距0.8～1.0m，锚杆规格Φ22×2200mm，顶板下沉压力增大时，补打一排锚索，间距1.5m，锚索规格Φ22×5300mm，片帮超宽打1～2排帮锚杆，帮锚杆位置在底板向上1.5～2.0m区域，采用塑脂锚杆，规格Φ22×2200mm。

5.4.3 机尾三角点顶板管理

（1）在回顺旋转区域提请补打Φ28.6×5300mm锚索，加强顶板支护强度。（2）根据旋转角度，计算出加液压支架位置，提前在回顺进行组装，待工作面推进到位后，及时加液压支架，累计加液压支架3组。（3）机尾架穿工字钢梁，在机尾架前顶板下吊工字钢梁，移架后保证钢梁一端搭在液压支架顶梁上，另一端打单体腿，当机尾架与回顺硬帮间距超2m时，在棚梁下挂一排铰接。（4）将替棚支架靠拢并滞后2～3步，减小机尾三角点空顶面积。

5.4.4 加强设备检修，保证各系统及生产环节的畅通，杜绝各种因素的影响，加快工作面推度，保证顶板完整。

5.4.5 加强工程质量管理，使工作面始终保持“三直、两平”，保证液压支架支护状态，并使达到初撑力，杜绝了各类顶板事故发生。

6 取得成果

（1）仅用9天时间完成转角回采，增产煤炭量25080吨（采高按3.8m计算），增加了经济效益。（2）解决了矿井产量问题，同时给矿井在布置不规则工作面回采积累了宝贵经验。

作者简介：巩红林（1976-），男，甘肃甘谷人，采煤工程师，现铁煤能源公司大兴煤矿生产科从事采煤技术工作。endprint