综采工作面调斜开采技术研究

张恒

摘要：为了最大限度地回收煤炭资源，工作面需进行大幅度调斜。介绍了某矿综采工作面在开采中，在工作面斜长增加过程中采取相关技术措施，提高了煤炭采出率，为不规则工作面调斜开采提供了经验。

关键词：综采；工作面；调斜

引言

在煤矿生产过程中， 由于受地质条件的限制， 为多回收煤炭， 提高资源回收率，很多回采工作面的上下巷存在着不等长的问题，因此，在回采过程中经常需要调刀。

一、调斜设计

1.1实中心调斜

在综采工作面调斜方法中，主要有实中心调斜和虚中心调斜2种。其中，实中心调斜工艺相对比较简单，对设备损坏小，但由于旋转端至调斜中心的移架步距逐步减小，顶板反复支撑次数逐渐增加，调斜中心处顶板控制困难；虚中心调斜将选择中心设置在工作面范围之外，旋转过程中采面两端均有一定推进，可在一定程度上缓解顶板和煤壁难以维护的困难，但工程控制难度较大。根据工作面的实际情况，该面调斜的角度为15°，调斜范围和长度较小，顶板维护问题不突出，确定采用以输送机头为中心的实中心长短刀交替调斜方式。

每循环的割煤刀数n=（L-d1-d2-2g）/W+f。其中，L为调斜前工作面斜长，172.5m；W为输送机合理弯曲长度，取15m；d1、d2分别为输送机机头、机尾（包括过渡槽）长度，取6m；g为采煤机机身长度，取10m；f为每循环割通刀数，一般在1～3，取1。将数据代入公式，计算得n=10.4≈10。即每个循环机尾进10刀，割1个长刀（通排），9个短刀，长短刀交替进行。

1.2调斜工艺

（1）机头推进至距离运输巷终采线10m位置（收尾上绳位置）后，不再推机头，机尾以长短刀交替的方式进行调斜。将机尾推至距回风巷终采线10m位置（收尾上绳位置）后，工作面设备整体调平、顺直，而后平推10m收尾并上网上绳。考虑输送机最小弯曲段长15m，则按照18m控制短刀错茬。①采煤机从机尾进刀，下行割长刀至机头，割透机头后返空刀上行清浮煤至机尾。②采煤机从机尾进刀，下行割短刀至机头12#架位置，空刀上行清浮煤至机尾，12#架至机尾正常推溜拉架，12#架以下推溜顺直输送机和煤墙，支架推拉杆不必推满行程。③采煤机从机尾进刀，下行割短刀至距机头24#架位置，空刀上行清浮煤至机尾，24#架至机尾正常推溜拉架，24#架以下推溜顺直输送机和煤墙，支架推拉杆不必推满行程。④重复以上步骤②、③，保证割2个短刀之间错茬为18m（12台支架），采煤机割至接茬位置时，支架推拉杆可适当保留行程，顺缓刮板机弯曲段，避免损坏设备。工作面只允许在接茬处存在一道弯。⑤短刀按照18m（12台支架）进行递减，直至机尾只剩下采煤机机身长度，则完成了一次长短刀循环，每个循环共计需推进机尾10个截深。⑥每个循环割完后，将全部支架和输送机进行调正，使其垂直煤墙，而后进入下一个循环。每个循环第1排均割通排，输送机头处不推溜，适当调整顺直输送机即可。⑦每个循环调整过机头段输送机后，必须恢复输送机头的压戗柱。⑧调斜期间坚持自下而上顺序推溜，自下而上顺序拉架，拉支架时，应先将相邻上架侧护板打开，再拉架。若顶板破碎不易维护，可拉超前架维护顶板。

（2）调斜过程中，工作面斜长被延长。机尾及时延接液压支架以保证顶板支护。增加输送机中部槽，以保证煤机能割透煤墙。对接使用的中部槽由回风巷轨道运输至刮板输送机尾。

（3）调斜过程中，为有效控制设备下滑，使用单体支柱戗柱输送机头。机头1#支架下帮与运输巷下帮之间填充煤袋，避免机头1#支架下滑、倒架。

二、机尾对接中部槽走向步距设计

工作面平均倾角为12°。故设计方案中以工作面平均倾角12°为前提。

①对接4节中部槽对应回风巷位置为1、2、3、4点。②夜班，回风巷累计进尺364.8m，运输巷累计进尺365.2m，非常接近。当班收班时实测机尾距收尾起始线48.3m。③根据机尾距中线距离的变化，推测5月21日中班收班时工作面与两巷基本垂直。5月21日中班，当班机尾进尺2.4m。④由图2可知，当工作面与两巷垂直时，机尾仍需推进45.89m。校正5月21日夜班机尾机头累计进尺不相等，相差0.4m，校正工作面与两巷不垂直。当两巷累计进尺相同时，机尾仍需推进48.69m，与测量机尾距收尾起始线距离误差为0.39m。

按设计，原计划把4节中部槽一次装车入井，并存放在对应的位置，以减少运输量，但因现场条件的限制，在实际调斜过程中每次只运输1节中部槽到待對接位置。

三、调斜效果及改进

（1）回风巷累计进尺401.3m，在增加第1节槽子的基础上回风巷累计进尺11.3m，以此计算，机尾回风巷推进11.3m，工作面变为175.84m，至28日夜班工作面变化1.84m。工作面与两巷垂直时机尾出煤墙0.6m，增加第1节中部槽前机尾进煤墙0.9m，故理论上第1节中部槽对接后机尾依然出煤墙0.6m。所以至28日夜班，机尾应进煤墙1.24m。

（2）调斜结束后，机头距终采线10m没有变化，机尾距终采线11.9m，未达到收尾位置，相差1.9m。主要原因是在调斜过程中，每次进刀后液压支架推拉油缸没有推满行程，累计错差变大。在今后调斜过程中，要加强对现场的工程控制，加密现场数据的校对频率，根据错差及时调整调斜过程中支架及输送机的状态，以避免错差的累加。此次调斜机尾对接支架3台，对接中部槽3节，在设计的对接第4节中部槽的位置机尾已具备再对接1台支架和1节中部槽的条件，因工作面接下来进行收尾回撤工作，需在上端头扩刷绞车硐室，故最后1台支架和中部槽没有对接。上端头采取架棚支护，机尾煤墙采煤机不能割透段采取人工扩刷清货至输送机。

（3）在实际调斜过程中，机头处1#液压支架没有下滑，但因支架工没有完全按照要求调整支架，且茬与茬之间没有协调好，导致液压支架的宽度均未保持在1.5m，支架对接位置未能与输送机中部槽对接位置同步。在今后的调斜过程中，要严格控制液压支架的调整，确保液压支架的宽度为1.5m。

四、结束语

（1）调斜过程中，使用长短刀交替的方式，根据工作面长度和设备参数选择循环刀数是合理的。

（2） 根据工作面情况进行方案的选择和设计计算，提前把待对接的支架和输送机中部槽准备在预对接的位置，可以减少对接所需的时间和运输工作量，对实际调斜对接工作具有指导意义。

参考文献：

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