正规循环在8102工作面回采工艺中的应用

王慧慧

（晋能控股煤业集团北辛窑煤业公司，山西 忻州 036000）

1 工程概况

北辛窑煤业公司8102工作面位于一采区，煤层上覆山西组、石盒子组以及第四系地层，西部与+1040 m南翼回风巷相邻。工作面的两条顺槽呈东西向布置，切眼呈南北向布置。煤层厚度整体变化较小，平均煤层厚度为5.81 m，可开采范围内平均煤层厚度为6.3 m，主要是暗煤，其次是亮煤。煤层的结构比较复杂，局部含有2～4层矸石，矸石的平均厚度为0.4 m，岩性主要是泥岩。

8102工作面采用单一走向长壁后退式采煤方式进行低位放顶煤[1]，装煤和落煤作业采用SL500型采煤机，运煤作业采用SGZ1000/2100型前刮板输送机和SGZ1250/2100型后刮板输送机，放顶煤作业采用ZFQ13000/25/38型支架。可开采范围内平均煤层埋深为283.5 m，工作面采高为3.3 m，放煤厚度为3.0 m，采放比为1:0.9。在工作面推采初期，由于施工组织不当，采煤机出现部件损坏、密封漏油、输送机链条断裂的现象，设备出现损坏、故障造成生产间断的时间累计281.25 h。

2 正规循环作业

为了提高工作面内煤炭资源的回采率，采用正规循环作业[2]，按照割煤、移支架、推前溜、放顶煤、拉移后部输送机的循环顺序，两采一放，循环进尺约1.6 m，每天循环2次，日进尺约3.2 m。工作面正规循环作业表如图1。

图1 工作面正规循环作业表图

2.1 割煤

在正常情况下，采煤机是朝一个方向单向进行割煤。其中，采煤机的前滚筒用来截割顶煤，后滚筒用来截割底煤，滚筒在旋转的过程中自动将煤装入输送机中，剩余未装入的煤，在推溜过程中用铲煤板将其装入输送机。在割煤时，割煤速度一般在3 m/min，严格控制采高，确保每次割煤都将煤壁割平，且不留底煤。采煤机端尾采用斜切方式进行进刀[3]，示意图如图2。

图2 斜切进刀方式示意图

（a）在上一刀煤壁割通后，前部输送机推移到位，前滚筒下降开始割底煤，后滚筒上升开始割顶煤；

（b）从前部输送机的弯曲段开始，逐步斜切直到前后滚筒都完全进入煤壁中，推移支架和溜头，使其全部推移到煤壁，将前后滚筒位置进行对调；

（c）反向牵引采煤机，割掉机身段的底煤和三角煤；

（d）当割到煤层的端部时，再次反向牵引采煤机，如此反复2～3次。

2.2 移支架

采用追机作业进行拉移支架，采煤机尾滚筒在前，推移支架距离尾滚筒3架，确保推移支架都在一条直线上，偏差在±50 mm以内。推移支架时，要先将支架降低，为防止出现漏煤，最大可以让主顶横梁下降200 mm，同时将支架的护帮板伸出，一般按照“收护帮板—前探横梁下降—主顶横梁下降—调整侧护板—推移支架—主顶横梁上升—前探横梁上升—伸护帮板—推移侧千斤顶”的顺序进行。

2.3 推前溜

前部输送机是以支架为支点，用推移千斤顶推移输送机向前移动，采煤机的后滚筒在前，前部输送机滞后11架推移。在水平方向上，确保溜槽的弯曲度在3°之内，弯曲段的长度大于20 m。推前溜时要让多个千斤顶同时工作，以免损坏连接环，出现溜槽出口等现象。推移过的输送机要与煤壁成一条直线，误差在±50 mm之内，每次推进0.8 m。移溜过后，将支架的操作手柄打到零位处。

2.4 放顶煤

放顶煤采用多轮间隔放煤方式[4]，按照先放奇数再放偶数支架交替放煤，在完成进刀作业，机尾推到煤壁后开始放顶煤，放煤步距为1.6 m。为了便于管理工作面端头，在工作面的上、下端头5部支架不进行放顶煤作业。初次开采时，工作面向前推进30 m才开始放顶煤作业，在距离停采线20 m时，停止放顶煤作业。

放顶煤时，先将放顶煤插板收回，通过千斤顶将尾梁摆放在合适的位置。对于大块的煤，在放顶煤过程中可以用尾梁进行破碎，确保顶煤可以直接迅速进入到后部输送机中，在见到矸石后停止放顶煤，同时将顶煤的插板伸出，挡住矸石，避免矸石滑入输送机与煤混合在一起。在整个放顶煤过程中，根据放煤量和放煤时间，控制后部输送机的输送煤量，避免输送机超负荷输送，达到均匀输送的目的。第一轮的放煤量一般控制在1/2～2/3，防止顶梁上方的煤被提前放出，第二轮放出剩余的全部煤。进行放煤时要同时开启喷雾防尘。

2.5 拉移后部输送机

在支架前移后，将后部输送机安装在放煤位置，待放煤作业完成后，后部输送机从下向上拉移一个步距，输送机弯曲段的距离约是11架，其余要求与推移前部输送机的要求相同。

3 结论

8102综采工作面在采用正规循环作业后，工程质量大幅提高，设备配件损坏率大大降低，生产成本明显下降，提高了工作面回采的安全性。