溫成亮

(西山煤電股份公司 鎮(zhèn)城底礦，山西 太原 030203)

1 工作面概況

山西西山煤電股份有限公司鎮(zhèn)城底礦設計年生產能力180 萬t，22117 工作面主采2#、3#煤層，煤層平均厚度3.29 m，工作面走向567 m，傾向146 m，采用一次采全高綜采低位放頂煤采煤法，采放比1∶0.43，割煤高度2.3 m，放煤高度0.99 m。該工作面由于受走向斷層影響，切眼與采區(qū)軌道巷成20°夾角，按正規(guī)循環(huán)作業(yè)回采收尾將會留下三角煤，降低煤炭回采率。為了減少采區(qū)煤柱損失，提高煤炭回收率，當工作面回采至正巷距離停采線20 m，副巷距離停采線60 m 時，需要進行工作面調斜工作，設計在距停采線位置10 m 時調斜完畢。

2 工作面設備及工藝

工作面采用ZFS3000/16/25 型放頂煤支架共計100 架，支架支護最小高度1 600 mm，最大高度2 500 mm，寬度1 430 ～1 600 mm，支架中心距1 500 mm，采用整體頂梁加伸縮梁、四柱、四連桿、尾梁結構。采煤機采用MG160/380 -WD 型雙滾筒采煤機，前后輸送機均采用SGZ-630/400 型刮板輸送機。

3 工作面調斜方案設計

3.1 調斜方法的確定

目前，工作面調斜方法主要有實心調斜和虛心調斜兩種。實心調斜由于機頭(機尾)旋轉處頂板反復支撐多次，導致頂板管理困難。虛心調斜機頭機尾都有一定的推進度，可在一定程度上緩解頂板和煤壁難以維護的困難。根據22117 綜放工作面的實際地質情況，確定采用虛心調斜，利用斜擺機尾加架回采技術，選擇機頭少進、機尾多進的調斜方法，保證輸送機設備和轉載機正常搭接不致損壞。

3.2 調斜比例的確定

22117 綜放工作面刮板輸送機型號為SGZ -630/400，設計允許彎曲角度是1.1°，則工作面循環(huán)內刀數n≤(Ltanα)/B，L 為工作面長度，取146 m;B為采煤機截深，取0.6 m。計算得:n≤4.67，取n=4，即工作面每次循環(huán)內刀數為4 刀。因此，設計機頭進1 刀，機尾進5(4 +1)刀為一個調斜循環(huán)，前4 刀為調斜循環(huán)刀，機頭保持不動，最后1 刀為通刀［5］，即機頭機尾按照1∶5 的方法進行回采，機尾每推進5 個循環(huán)(3 m)，機頭推進1 個循環(huán)(0.6 m)。

3.3 割煤工藝

1)采煤機工作面中部斜切進刀割至機頭，返空刀清掃浮煤并割至機尾，割一個通刀。全工作面找直輸送機和支架，工作面不拉架不頂溜。

2)移動75#～100#支架，75#支架移架距離0 m，100#支架移架0.6 m，保證支架找平。采煤機返刀割至50#支架處，推75#～100#支架前溜然后放后部頂煤，拉75#～100#支架后溜。

3)采煤機從50#支架向機尾方向割煤，距采煤機后滾筒3 ～5 m 處開始移架，保證50#架移架距離為0 m，機尾100#支架移架距離0.6 m，然后返空刀掃浮煤至25#支架處，重復2)步驟推拉前后部輸送機。

4)采煤機從25#支架向機尾方向割煤，返空刀掃浮煤至1#支架處，重復3)步驟。

5)采煤機從1#架向機尾方向割煤，距采煤機后滾筒3 ～5 m 處開始移架，距采機機身15 m 開始追機推溜，推溜到達中部50#架時停止，重復1)步驟，為下一個循環(huán)做準備。

工作面機尾頂溜5 次，機頭頂溜1 次，如此形成一個大循環(huán)。最終機尾推進50 m，機頭推進10 m，完成收尾調斜工作。斜擺機尾示意圖見圖1。

圖1 斜擺機尾示意圖

3.4 工作面加架工藝

調斜前工作面長度為146 m，調斜后工作面長度約為155 m，增加了近9 m，需要加裝5 個支架。工作面斜擺過程中，設計機尾每推進10 m 延長后部輸送機，然后加架，最后延長前部輸送機。具體步驟如下:

1)延長后輸送機。a)清理后部輸送機機尾5 m內的煤矸石，拆開后部輸送機機尾過渡槽3 m 處的雙鏈接口，再利用單體液壓支柱配合手拉葫蘆拉移出運輸機機尾和過渡槽。b)過渡槽與平槽間距＞1.6 m時停止拉移，將機尾底鏈從加槽處抽出，然后將鏈條穿入被加槽底槽中，重新從機尾將底鏈穿好。c)底鏈穿好后對好溜槽，接入規(guī)定鏈條后利用緊鏈器進行緊鏈。

2)加架。a)為了便于備用支架的安裝，先用絞車提前將備用支架擺放在98#和99#支架之間，之后每推進10 m 加1 個支架。b)加支架前先將機尾98#、99#支架間的總進、回液管斷開，使之形成獨立的供回液系統，設計將98#、99#支架間拔開1.5 m 的距離(分兩次完成，每次拔移距離為0.75 m)。c)拔架前需要替換掉100#支架副巷靠保險幫一側0.75 m 范圍內的支柱，同時在97#～100#架的煤壁側支設戴帽點柱，柱距0.75 m，注意按照先支后回的原則。d)稍微降低100#支架的控頂高度，達到卸壓的目的，然后利用單體柱將支架向機尾拔0.75 m，到位后再升起控制頂板，如此將99#支架向機尾撥0.75 m。e)重復d)步驟，完成98#、99#支架拔開1.5 m 的距離。f)撤掉機尾99#與98#架間的臨時支柱，將前部溜子機尾過渡槽與普通槽斷開(方法同后部輸送機)1.5 m 距離為支架通過創(chuàng)造通道，然后在機尾97#架頂梁尾端安設滑輪，利用絞車通過滑輪并配合單體支柱，將支架倒拉到指定位置。到位后，連好總進、回液管，升起支架，完成加架工作。

3)延長前輸送機。方法與延長后輸送機方法一致。

3.5 其他安全技術措施

1)工作面斜擺時機尾頂板與保險幫的錨桿、錨索托盤不必拆除，當機尾100#支架與副巷保險幫距離＜0.8 m 時打單排密集支柱切頂，大于0.8 m 小于1.5 m 時打雙排柱，支柱間距0.3 m。

2)為了在加架時能有效控制頂板，工作面斜擺過程中機尾4 個支架“刀刀鋪網”，隔一刀鋪一道木梁。

3)為了防止支架間竄矸，用編織袋裝滿碎矸封堵支架間隙。

4 結 論

22117 工作面采用斜擺機尾加架回采技術進行調斜工作，工作面由146 m 延長到155 m，支架也增加到105 架，歷時約半個月，多回收煤炭共計3 萬余t，約合800 余萬元。增加了工作面推進度，提高了煤炭資源采出率，取得了顯著的經濟效益和社會效益，而且也為今后相同條件下綜放工作面邊角煤回采技術提供了借鑒。