采煤工作面旋转开采的研究与应用

苏健

摘 要：工作面旋转 120m 过程中，工作面支架未出现挤架现象。通过起高前后机头，确保机头架与转载机搭接能够保证出煤空间，又防止运输机和回煤现象出现。实心旋转前部运输机未移动，未使用单体支柱打前部运输机控制上窜下滑。已提前对机头和转载机尾顶板加固，未对顶板和生产造成影响。通过现场旋转回采成功，保证了生产的持续性，增加了煤炭资源回收率，减轻了职工工作面改造的劳动强度。

关键词：采煤工作面;上窜下滑;顶板管理

引言

我国多数矿井处于末期阶段，采区剩余边角煤较多，采煤工作面条件越来越复杂，未增大资源回收率，提高采煤效率，减少对接改造工序，减轻职工劳动强度，保障职工安全等，迫切需要旋转开采技术研究与现场应用。

1 旋转开采理论

旋转开采采取机头割通无进尺实心旋转，按1：8旋转，制定合理方案，通过测量机头搭接，线缝数值等，控制工作面工程质量。回采过程中特别加强机头及运顺顶板支护，来达到顺利回采目的。即确保设备的上窜下滑状态能够得到有效控制，又保证了生产的连续性。同时避免了机头设备搭接带来的频繁靠转载机的工作量。

2 旋转开采设计

工作面长 203.6～206m，推进长度 151.4～298.4m，储量 12.3 万 t，平均煤厚2m，煤层倾角平均 5°，工作面设计为扇形开采，其中运顺超前轨顺 115.7m，运顺与切眼夹角 123°。运顺切眼 -4#开宽布置，切眼处运顺宽度 7.3m。为尽量减小设备安装夹角（由 123°减少至 118°），保证前后部搭接正常，转载机尽量靠非面侧安装，在前部运输机和后部运输机机头正常溜槽处各增加 2 节溜槽。机头伸出煤壁 4.5m，3 组排头支架均匀布置，3-4#间距 1.5m。为保证机尾割通，前部运输机在机尾处多安装一节溜槽。工作面支架与运输机夹角 10°夹角安装。轨顺按 7 段折线布置，工作面净斜长由切眼 206m 至旋转开采结束 203.6m。

3 旋转开采现场应用

3.1概况

（1）旋转回采时间：共计 21 天;（2）开始位置：轨顺 1#125.7m，运顺 1#10m;（3）结束位置：轨顺 1#18.45m，运顺 1#9.25m;（4）两头进尺：轨顺 107.25m，运顺 0.75m;（5）总计产量：26680t。

3.2搭接管控

由于运顺与切眼 33°夹角，转载机与前后部运输机 33°布置，前部机头前沿与转载机搭接 1.4m，前机头减速箱处搭接仅有 0.6m 过煤宽度，后部机头亦如此，为防止搭接过宽运输机喝循环炭，采取起高前后部机头，随旋转进行，夹角减小，该现象逐步好转。后部运输机向机尾上窜，采取上靠转载机使前后部搭接合理。

3.3设备改造

为保證机尾割通，前部运输机在机尾处多安装一节溜槽。工作面支架与运输机夹角 15°夹角安装。轨顺按 7 段折线布置，工作面净斜长由切眼206m 至旋转开采结束 203.6m。机头割通无进尺实心旋转，按 1：8 旋转，19 个循环已完成，轨顺累计进尺 107.25m，运顺累计进尺 0.75m。工作面折线布置工作面共缩短 2.4m，机头位置未变化，前部运输机在机尾撤除0.75m 溜槽，旋转完成 107.25m后，工作面机头：机尾调面比例为：1：4，完成4个循环，机头支架1-15#向机尾靠架子和转载机，1-5#使料推进，为前后部运输机在机头撤除溜槽做准备。分两次相继撤除2节前部和2节后部溜槽，同时上靠转载机，保证搭接正常。

3.4支架状态调整

（1）回采时为减少支架旋转度数，支架尽量按轨顺方向安装，安装角度-10°～ -11°。旋转时只需旋转23°即可。开始线缝均为 -15mm左右，机头支架未拉移，但是机尾旋转，工程线在旋转，所以线缝变为正值，并且一直在加大，后期机头段支架通过拉移支架向机头靠架子，线缝逐渐减小，直到线缝达到正常。调整支架方向方法：为防止挤架，特别是30-50#挤架，旋转工程中靠架原则：防止不挤架，架间哪里有空间往哪里靠，把支架间隙均匀开。前期旋转40m 前支架向机尾侧靠，后期线缝越来越大，支架向机头侧靠。机头侧1-15#支架由于进尺少，基本无进尺，为减少线缝，原地使用单体在支架尾向机尾靠。前后部撤除溜槽前，机头 1#与小支架间距达到1.6m，为撤除溜槽做准备。

（2）支架旋转方法。旋转开采阶段，支架需要旋转23°，为保证支架旋转的需要。支架的旋转需要在拉移支架时，首先找到支架顶梁间隙大于200mm处支架，采取使用侧护板两人配合拉移支架，当歪斜度大于 8°时，使用单体支柱进行调向，从机尾向机头方向拉移支架时，用单体支柱打在支架前梁头处，拉移支架时，将支架前梁向机尾方向调整;从机头向机尾拉移支架时，用单体支柱打在尾梁处，将支架尾梁向机头方向调整。旋转开采过程中，工作面每完成一个循环，工作面需割通刀平推一次，以舒缓支架间的作用力，避免支架之间互相挤架及歪架等问题出现。平推过程中，拉移支架时，需观察支架间的间隙及支架歪斜，并做好统计，分析支架运动趋势和下步拉移支架时调整重点，对架间隙较小或可能挤架段进行重点调整。防止挤架措施：①采煤机司机以两顺槽底板标高为依据，割平工作面，严禁出现低洼或底鼓;②调架：支架工在拉移支架工程中，必须按线拉够量，严禁出现拖后现象;③调框架：在推前部运输机时，应使用机头→机尾单向推溜和带后部方式，从而抵消或减缓运输机向上窜动趋势纠正支架状态。

结语

综上，随着矿井的延伸开拓及地质条件的复杂变化，现开采的工作面大都非常规等长布置，在开采过程中，需进行工作面调斜、对接、集中撤除及边采边撤、旋转开采等工作。通过开采设计、旋转回采工程控制，达到工作面顺利回采。

参考文献：

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