综采工作面俯采技术创新及总结

苗 杰

（冀中能源张矿集团康保矿业有限公司，河北 张家口 076650）

1 工作面概况

1.1 31501 煤柱工作面位于+900m水平北翼一采区，走向长度91m、倾斜长度220m，煤层厚度2.1～2.4m、平均2.3m，煤层倾角15～35°，属倾斜煤层。

1.2 煤层结构较稳定，瓦斯含量低，属低瓦斯煤层。

1.3 该工作面采用倾斜长壁综合机械化俯采采煤法，作业方式为三八制作业，“两采一准”。

1.4 煤层顶、底板岩性均为泥岩、砂质泥岩，局部有炭质泥岩的伪顶、伪底。

1.5 该区域煤系直接充水含水层为煤系砂岩、砾岩孔隙裂隙含水层。但距该工作面煤层尚远，只间接补给煤系上段含水层，且富水性较弱，因此对煤层开采无直接威胁。另根据运输、付巷实际揭露情况，局部地段有淋水和渗水现象，对工作面回采无影响。

2 工作面装备

2.1 采煤机

MGY150/375—W型采煤机一台。

2.2 液压支架

ZF3200—15/24B单摆杆放顶煤液压支架62架。

2.3 工作面刮板输送机

SGZ—630/220型刮板输送机一部。

2.4 运输巷刮板输送机

SGB—630/150型一部。

2.5 运输巷皮带输送机

SJD—800型皮带输送机一部。

2.6 移动变电站

布置KBSGZY800KVA、KBSGZY630KVA移动变电站各一台。

2.7 乳化液泵站

布置BRW—200/31.5乳化液泵两台，RX200/16乳化液泵箱一台。

3 回采工艺

31501 煤柱工作面采用单一煤层一次采全高倾斜长壁开采全部跨落法管理顶板综合机械化采煤。平均采高2.3m，循环进度0.5m。

3.1 采煤机进刀方式

采用工作面端部割三角煤进刀方式，采煤机自旋滚筒切入煤壁，自开缺口，进刀距离15m，单向割煤。

3.2 作业流程

交接班（质量验收）→准备→采煤机在端部斜切进刀→返回割三角煤→单向割煤→移架→端头作业→采煤机返回清煤→推移输送机→文明生产。

3.3 工艺说明

3.3.1 割煤。采用MGY150/375—W型液牵引双滚筒采煤机落煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤并清煤，割煤最高不超过2.4m，最低不得低于2.1m；割平顶、底，不留伞檐；割顶时及时收回前滚筒侧1～3架前探梁，严防割支架前探梁和千斤顶；割煤后及时伸出前探梁护顶，割煤步距0.5m。

3.3.2 移架。采煤机割煤后，采用分组间隔移架，工作面清煤工将输送机与支架间的浮煤清入输送机内，为移架做好准备，然后分组移架，本架操作，先降后移，带压移架，支护顶板。工作面周期来压或冒顶时单架依次顺序移架，追机作业，移架赶不上割煤时，停止割煤。

3.3.3 移输送机。当采煤机割过煤之后，先移支架，采煤机清煤后再推移输送机，推移输送机必须单向进行，严禁从两头向中间推移，输送机弯曲长度保持15m左右，多点操作，不得将输送机顶成急弯。推移后保证输送机平直，机头、机尾不滞后、不超前，清煤工把架间和后立柱的浮煤清理干净。

3.3.4 工艺流程说明。交接班时，采煤机在工作面机尾（机头），其后部输送机已弯曲并靠近煤壁，接班后采煤机沿弯曲段斜切进刀，完全进刀后移直弯曲段至机尾（机头）的输送机并返回割三角煤，然后直线割煤直至机头（机尾），伸前探梁及时支护、移架。采煤机割透煤壁后返回清煤，追机移输送机，采煤机清煤直至机尾（机头），至此完成一个采煤循环。

4 俯采措施

4.1 采煤机减小俯采角度

由于工作面一直俯斜开采，采煤机身倾斜严重，所以采煤机导向滑靴作为机组割煤时的受力点，经常出现受力不平衡现象，极易出现故障，导致导向滑靴损坏。

4.1.1 改进方式

工作面俯采过程中易发生输送机机身倾斜，为了减小采煤机的倾斜角度，保证其稳定和安全运行，我们把采煤机行走滑靴量好尺寸，在井上使用高碳钢焊条焊接增高钢板，逐个加厚50mm。采煤机使用这样经改进后的行走滑靴可减小倾斜角度5°左右，既减小了导向滑靴的受力，又增加了机身平衡，同时减少了材料消耗，促进了安全生产。

4.1.2 经济效益

根据工作面生产情况，俯采角度增大时，采煤机5～6天可损坏两个导向滑靴，每个导向滑靴价值为5000元，每月的导向滑靴材料费高达5～6万元，浪费严重，另外因更换导向滑靴严重影响了生产时间，不划算。经过使用改进后的行走滑靴，效果良好，采煤机不再损坏导向滑靴，既节省了材料费又增加了回采工效，从平均日产不到300吨的尴尬局面到日产突破1000吨的好成绩，并创下连续5天日产量破1000吨的新纪录。

4.2 改进采煤机装煤效果

由于采煤机机身倾斜，导致装煤效果差，这样一是增加人工清煤量，二是人工清煤需在煤帮作业，存在一定的安全隐患。所以把普通采煤机滚筒换为俯采滚筒，即定制了导向槽角度大的滚筒，从而增加了采煤机的清煤量，减少了人工清煤力度，降低了劳动强度，消除了安全隐患。

4.3 移溜

4.3.1 工作面俯采过程中易发生输送机机身倾斜，导致工作面顶煤割不平，且移架不到位，所以将支架与工作面刮板输送机连接的推移加长头销子穿下眼以控制输送机机身煤帮侧下倾。

4.3.2 若其倾斜严重时，采用吊溜法来调平输送机机身，即降架后用溜链子将支架顶梁与输送机煤壁侧连接，然后再升架吊起输送机机身，并用方木垫平中部槽。

4.3.3 在支架前挡板防滑眼固定行程500mm的千斤顶配合移溜，主要有两个作用：一是增加移溜力度，二是起到支架侧压溜子作用，控制溜子煤帮侧倾斜。

4.4防窜矸措施。俯采工作面极易发生采空区矸石窜入工作面现象，对生产及安全造成一定的影响。

4.4.1 在工作面俯采过程中，移架后及时插下后尾梁，预防矸石窜入工作面。

4.4.2 工作面常备有长度为1500×200×20m木板梁，必要时挡在支架后尾下，起到挡矸作用，移架时通知周围人员撤离，而且拉支架工必须在支架的四立柱内操作。

4.5其他措施

4.5.1 工作面俯采过程时，必须带压移架，且配合使用前探梁前移。

4.5.2 在俯采中要加强工作面的支护质量管理，使支架始终处于良好的支护状态。及时移架、保证支架初撑力等技术措施。

4.5.3 工作面俯采过程中，各班均设立专业调架人员，除了采取防止支架倾倒的措施外，及时对局部发生咬卡与倾倒的支架进行调整，使其有效地支护顶板。

4.5.4 在工作面俯采过程中，工作面清煤工必须及时清理架间和导向杆中浮煤，确保工作面的文明生产与推进度。

5 安全质量管理

俯采工作面的安全质量管理重在现场，贵在落实。所以我们在俯采工作面的安全质量管理过程中，主要从现场管理抓起，从基础工作抓起，从提高职工素质抓起，结合实际，本着可行性、能够落实完成性的角度，制定管理制度与实施措施。

5.1 质量“三级验收”

5.1.1 一级验收：三班各工种人员上下班现场交接班，按区规定的挂牌管理制度考核标准对工程质量、文明生产及机电设备使用情况进行验收。

5.1.2 二级验收：验收员对当班及上一班的工程质量、文明生产及机电设备完好要求按工程质量标准化考核标准进行验收。

5.1.3 三级验收：区每旬不定时的对三班工程质量、文明生产及机电设备完好要求进行抽查，按照标准化验收标准进行考核打分，直接和当月工资进行挂钩。

5.2 支架测压及顶板管理

俯采工作面支架初撑力不够，容易使支架顶部掉碴，出现顶空现象或架前切顶，给生产造成隐患。在检查支架初撑力管理上，每班由当班验收员观察支架立柱压力表，发现压力不够，必须及时进行二次补液；如因割煤超高，掉顶等情况，及时采用木料装顶等措施使支架达初撑力。如在区动态检查中发现当班支架有一架压力不够，算当班工程质量管理不到位，对跟班区长、班长做出处理。

6 机电设备管理

6.1 在工作面俯采过程中必须注重设备质量，确保小班正规循环，达到闭环效应。在提高设备质量上，做到了设备检修及时到位，备机备件及时到位，信息反馈及时可靠，处理故障果断有效。

6.2 落实机电设备检修制、机电人员包修制、三人作业制，明确责任，强化措施，调动专业人员工作积极性，形成合力，为大角度俯采工作面的成功奠定了基础。

7 总结

通过科学改进、严格管理，31501煤柱工作面俯采过程中遇到的生产技术难题得到了解决，使该工作面顺利地进行俯采，不仅获得了良好的经济效益，而且为综采工作面俯采技术管理提供了宝贵经验。

7.1 通过这次俯采工作面采煤技术的实践，采取了一系列措施，完全可以在煤层倾角达35度的工作面实现俯斜采煤工艺，这对于大角度俯采是一项新的突破。

7.2 由于我矿张纪井为单一煤层，大部分煤柱为俯采工作面，为今后的俯采采煤方法探明了路子，也积累了经验。

7.3 通过这次俯采工作面的实践，尤其是大角度的俯采工作面的试采成功，给此类工作面采煤机等设备的选型奠定了一定的基础。