梁飛+卓軍

摘 要：在綜采工作面向前推進的過程中經(jīng)常會遇到工作面縮短或增長的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場開采實踐對綜采工作面斜長變化的原因及危害進行了總結分析，并提出相應的解決辦法，對類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)工作面斜長增長或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長增長，造成割煤機不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長刮板輸送機或增加臨時支護，加強頂板管理；工作面斜長縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機或人工擴幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時存在需增加臨時支護，加大人、財、物投入，增大安全管理的難度。但從當前的形勢來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長變化分析

1.1 回采巷道布置方式對工作面斜長影響分析

目前走向長壁采煤工作面的進風巷和回風巷的掘進方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點是巷道直無轉彎，利于皮帶運輸機和刮板輸送機的安裝，減少轉載環(huán)節(jié)，缺點是在掘進過程中會隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設排水設施，排水困難，形成多級提升，給運輸和機電管理帶來困難，在風巷運輸支架的時候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會隨著煤層傾角的變化有轉彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運輸設備時常常采取刷幫的方式進行調直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長變化

1.2 煤層賦存變化對工作面斜長影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長變化的主要原因，經(jīng)過長期的實踐經(jīng)驗分析得出還有以下幾點原因：

1.2.1 當煤層出現(xiàn)褶曲構造，工作面沿傾斜方向上有起伏時，工作面斜長會發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時會引起工作面斜長發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長變化 圖5 工作面遇斷層斜長變化

1.3 人為因素對工作面斜長影響分析

1.3.1 在回采的過程中進風巷和回風巷的推進度不一致，一巷超前于另一巷導致工作面斜長變長，如圖6所示。

1.3.2 測量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導致工作面斜長發(fā)生變化。

2 工作面斜長變化對策

2.1 準確計算工作面斜長變化差

在工作面回采過程中計算工作面變化差對工作面安全快速推進非常重要，準確的測算出工作面前方斜長變化差，可以為工作面回采留足準備時間。在回采過程中隨著工作面向前推進，斜長發(fā)生變化的原因是復雜多變的，有時是一種原因造成了工作面斜長變化，而有時是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長發(fā)生變化。如果是因為巷道布置方式、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長變化，可以詳細收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進行計算；如果是褶曲構造或多因素引起工作面斜長變化，那么就很難準確計算工作面斜長變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢進行預測或建立模型進行測算。

2.2 現(xiàn)場實踐對策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長變化情況，做好切眼的設計，在切眼內安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進時要嚴格中、腰線管理，提高測量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長變化，在開采時應根據(jù)現(xiàn)場實際，調整好工作面機頭、機尾的推進度，工作面?zhèn)涡遍_采來調整斜長變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風巷和運輸巷每日推進度，結合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質變化和兩巷當前的推進速度和采掘工程平面圖來預測工作面前方斜長的變化。以調整工作面推進角度或增、減支架做好前期準備工作。

2.2.5 如果遇測到工作面前方地質變化非常復雜的，就必須利用鉆探技術收集工作面前方地質資料，并利用專業(yè)技術軟件繪制工作面構造圖，以精確算出工作面的精確斜長。

3 實例應用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構造區(qū)域。工作面采用走向長壁后退式綜采工藝。工作面機、風巷平均走向長788m，切眼傾斜長約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計安裝73架。工作面機巷標高+471.8--+473.6m，風巷標高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質情況分析得出切眼AB兩點向前推進時，進風巷高程發(fā)生變化的最大點為11140點，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長增長；同理，回風巷高程發(fā)生變化的最大點為11105點高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長增長。在工作面斜長變化較小的情況下，可以通過改變進風巷和回風巷的推進度進行調整工作面仰斜或俯斜角來適應工作面斜長變化。在CD、EF兩點斜長變化相對較大，回采前可根據(jù)勾股定理計算出CD、EF的斜長與切眼斜長的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風巷超前于機巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長度繼續(xù)開采至收尾。

4 結束語

通過對工作面斜長變化原因的分析總結，可以在設計切眼長度和方位時綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實踐中準確控制是很困難的，因此要在技術和管理方面有充分的準備，要通過合理有序地控制， 找準影響因素， 做好超前預控， 把這種誤差降到最低，從而實現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻

[1]陳炎光，陸士良.中國煤礦巷道圍巖控制[M].中國礦業(yè)大學出版社，1994.

[2]曹允偉，郭奉賢，等.煤礦開采方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[3]張榮立.采礦工程設計手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[4]張國良.礦山測量學[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2001.

作者簡介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術管理工作。endprint

摘 要：在綜采工作面向前推進的過程中經(jīng)常會遇到工作面縮短或增長的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場開采實踐對綜采工作面斜長變化的原因及危害進行了總結分析，并提出相應的解決辦法，對類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)工作面斜長增長或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長增長，造成割煤機不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長刮板輸送機或增加臨時支護，加強頂板管理；工作面斜長縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機或人工擴幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時存在需增加臨時支護，加大人、財、物投入，增大安全管理的難度。但從當前的形勢來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長變化分析

1.1 回采巷道布置方式對工作面斜長影響分析

目前走向長壁采煤工作面的進風巷和回風巷的掘進方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點是巷道直無轉彎，利于皮帶運輸機和刮板輸送機的安裝，減少轉載環(huán)節(jié)，缺點是在掘進過程中會隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設排水設施，排水困難，形成多級提升，給運輸和機電管理帶來困難，在風巷運輸支架的時候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會隨著煤層傾角的變化有轉彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運輸設備時常常采取刷幫的方式進行調直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長變化

1.2 煤層賦存變化對工作面斜長影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長變化的主要原因，經(jīng)過長期的實踐經(jīng)驗分析得出還有以下幾點原因：

1.2.1 當煤層出現(xiàn)褶曲構造，工作面沿傾斜方向上有起伏時，工作面斜長會發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時會引起工作面斜長發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長變化 圖5 工作面遇斷層斜長變化

1.3 人為因素對工作面斜長影響分析

1.3.1 在回采的過程中進風巷和回風巷的推進度不一致，一巷超前于另一巷導致工作面斜長變長，如圖6所示。

1.3.2 測量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導致工作面斜長發(fā)生變化。

2 工作面斜長變化對策

2.1 準確計算工作面斜長變化差

在工作面回采過程中計算工作面變化差對工作面安全快速推進非常重要，準確的測算出工作面前方斜長變化差，可以為工作面回采留足準備時間。在回采過程中隨著工作面向前推進，斜長發(fā)生變化的原因是復雜多變的，有時是一種原因造成了工作面斜長變化，而有時是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長發(fā)生變化。如果是因為巷道布置方式、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長變化，可以詳細收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進行計算；如果是褶曲構造或多因素引起工作面斜長變化，那么就很難準確計算工作面斜長變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢進行預測或建立模型進行測算。

2.2 現(xiàn)場實踐對策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長變化情況，做好切眼的設計，在切眼內安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進時要嚴格中、腰線管理，提高測量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長變化，在開采時應根據(jù)現(xiàn)場實際，調整好工作面機頭、機尾的推進度，工作面?zhèn)涡遍_采來調整斜長變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風巷和運輸巷每日推進度，結合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質變化和兩巷當前的推進速度和采掘工程平面圖來預測工作面前方斜長的變化。以調整工作面推進角度或增、減支架做好前期準備工作。

2.2.5 如果遇測到工作面前方地質變化非常復雜的，就必須利用鉆探技術收集工作面前方地質資料，并利用專業(yè)技術軟件繪制工作面構造圖，以精確算出工作面的精確斜長。

3 實例應用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構造區(qū)域。工作面采用走向長壁后退式綜采工藝。工作面機、風巷平均走向長788m，切眼傾斜長約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計安裝73架。工作面機巷標高+471.8--+473.6m，風巷標高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質情況分析得出切眼AB兩點向前推進時，進風巷高程發(fā)生變化的最大點為11140點，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長增長；同理，回風巷高程發(fā)生變化的最大點為11105點高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長增長。在工作面斜長變化較小的情況下，可以通過改變進風巷和回風巷的推進度進行調整工作面仰斜或俯斜角來適應工作面斜長變化。在CD、EF兩點斜長變化相對較大，回采前可根據(jù)勾股定理計算出CD、EF的斜長與切眼斜長的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風巷超前于機巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長度繼續(xù)開采至收尾。

4 結束語

通過對工作面斜長變化原因的分析總結，可以在設計切眼長度和方位時綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實踐中準確控制是很困難的，因此要在技術和管理方面有充分的準備，要通過合理有序地控制， 找準影響因素， 做好超前預控， 把這種誤差降到最低，從而實現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻

[1]陳炎光，陸士良.中國煤礦巷道圍巖控制[M].中國礦業(yè)大學出版社，1994.

[2]曹允偉，郭奉賢，等.煤礦開采方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[3]張榮立.采礦工程設計手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[4]張國良.礦山測量學[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2001.

作者簡介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術管理工作。endprint

摘 要：在綜采工作面向前推進的過程中經(jīng)常會遇到工作面縮短或增長的現(xiàn)象，文章通過現(xiàn)場開采實踐對綜采工作面斜長變化的原因及危害進行了總結分析，并提出相應的解決辦法，對類似綜采工作面有一定借鑒作用。

關鍵詞：綜采工作面；傾角；原因；工作面斜長

急傾斜綜采工作面在回采過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)工作面斜長增長或縮短的現(xiàn)象。工作面斜長增長，造成割煤機不能割穿上出口，工作面兩端頭空間加大，需增加支架、延長刮板輸送機或增加臨時支護，加強頂板管理；工作面斜長縮短，造成工作面端頭出口不暢、支架相互擠咬，需減少支架、縮短輸送機或人工擴幫增加上下兩巷寬度。這些問題的出現(xiàn)，影響了綜采工作面的安全生產(chǎn)，造成工作面停產(chǎn)，影響工作面月產(chǎn)量。由于增加或減少支架工程量較大，需停止工作面生產(chǎn)進行支架增減，這樣無疑影響了工作面的產(chǎn)量，同時存在需增加臨時支護，加大人、財、物投入，增大安全管理的難度。但從當前的形勢來看，未來的煤礦發(fā)展發(fā)展方向是大型化、機械化發(fā)展方向，所以我們要找出綜采工作面斜長變化的原因以便于更好的解決未來的綜采工作面因斜長變化而給生產(chǎn)帶來的麻煩。

1 急傾斜綜采面斜長變化分析

1.1 回采巷道布置方式對工作面斜長影響分析

目前走向長壁采煤工作面的進風巷和回風巷的掘進方式有兩種一種是沿中線，順著頂板走（圖1），它的的特點是巷道直無轉彎，利于皮帶運輸機和刮板輸送機的安裝，減少轉載環(huán)節(jié)，缺點是在掘進過程中會隨著煤層的傾角增大而起坡，隨著煤層傾角的變小而下落，使巷道成高低起伏狀，從而造成巷道積水，增設排水設施，排水困難，形成多級提升，給運輸和機電管理帶來困難，在風巷運輸支架的時候帶來較大的安全隱患。另一種是沿腰線掘進（圖2），巷道高程穩(wěn)定，無起坡、下落現(xiàn)象。但是會隨著煤層傾角的變化有轉彎現(xiàn)象，在安裝連續(xù)化運輸設備時常常采取刷幫的方式進行調直處理。

圖1 巷道沿中線布置引起斜長變化

圖2 巷道沿腰線布置引起斜長變化

1.2 煤層賦存變化對工作面斜長影響分析

煤層傾角的變化是引起采煤工作面斜長變化的主要原因，經(jīng)過長期的實踐經(jīng)驗分析得出還有以下幾點原因：

1.2.1 當煤層出現(xiàn)褶曲構造，工作面沿傾斜方向上有起伏時，工作面斜長會發(fā)生變化，如圖3所示：

1.2.2 在工作面遇到陷落柱和斷層時會引起工作面斜長發(fā)生變化，如圖4、5所示。

圖4 工作面遇陷落柱斜長變化 圖5 工作面遇斷層斜長變化

1.3 人為因素對工作面斜長影響分析

1.3.1 在回采的過程中進風巷和回風巷的推進度不一致，一巷超前于另一巷導致工作面斜長變長，如圖6所示。

1.3.2 測量誤差、工作面平直度不一致等人為因素可能導致工作面斜長發(fā)生變化。

2 工作面斜長變化對策

2.1 準確計算工作面斜長變化差

在工作面回采過程中計算工作面變化差對工作面安全快速推進非常重要，準確的測算出工作面前方斜長變化差，可以為工作面回采留足準備時間。在回采過程中隨著工作面向前推進，斜長發(fā)生變化的原因是復雜多變的，有時是一種原因造成了工作面斜長變化，而有時是兩種或兩種以上原因引起了工作面斜長發(fā)生變化。如果是因為巷道布置方式、斷層、陷落柱等單方面因素引起工作面斜長變化，可以詳細收集工作面兩巷高程、煤層產(chǎn)狀等參數(shù)根據(jù)正余玄和勾股定理進行計算；如果是褶曲構造或多因素引起工作面斜長變化，那么就很難準確計算工作面斜長變化了，需要根據(jù)數(shù)據(jù)資料變化趨勢進行預測或建立模型進行測算。

2.2 現(xiàn)場實踐對策

2.2.1 在工作面回采之前，就利用采掘工作面平面圖，根據(jù)全區(qū)走向變化情況和工作面地質情況，推算出全區(qū)工作面傾斜斜長變化情況，做好切眼的設計，在切眼內安裝好合理數(shù)量的支架。

2.2.2 掘進時要嚴格中、腰線管理，提高測量精度，將中線偏差影響降到最小程度。

2.2.3 為了減小工作面斜長變化，在開采時應根據(jù)現(xiàn)場實際，調整好工作面機頭、機尾的推進度，工作面?zhèn)涡遍_采來調整斜長變化，盡量避免增加、減少支架的頻度，保證正常生產(chǎn)。

2.2.4 收集工作面回風巷和運輸巷每日推進度，結合采掘工程平面圖利用專業(yè)軟件，根據(jù)前方的地質變化和兩巷當前的推進速度和采掘工程平面圖來預測工作面前方斜長的變化。以調整工作面推進角度或增、減支架做好前期準備工作。

2.2.5 如果遇測到工作面前方地質變化非常復雜的，就必須利用鉆探技術收集工作面前方地質資料，并利用專業(yè)技術軟件繪制工作面構造圖，以精確算出工作面的精確斜長。

3 實例應用分析

綠水洞煤礦3111工作面位于+350m水平東翼311采區(qū)北部，龍王洞背斜東翼，為一單斜構造區(qū)域。工作面采用走向長壁后退式綜采工藝。工作面機、風巷平均走向長788m，切眼傾斜長約110m，工作面液壓支架寬1.5m，共計安裝73架。工作面機巷標高+471.8--+473.6m，風巷標高+538.1——+540.6m，工作面展布如圖7所示。

根據(jù)圖7和工作面地質情況分析得出切眼AB兩點向前推進時，進風巷高程發(fā)生變化的最大點為11140點，高程由+473.6m變化到了+472.0m使得工作面斜長增長；同理，回風巷高程發(fā)生變化的最大點為11105點高程由+538.1m變化到了+542.2m使得工作面斜長增長。在工作面斜長變化較小的情況下，可以通過改變進風巷和回風巷的推進度進行調整工作面仰斜或俯斜角來適應工作面斜長變化。在CD、EF兩點斜長變化相對較大，回采前可根據(jù)勾股定理計算出CD、EF的斜長與切眼斜長的變化差分別為2.09m和3.41m。因此，工作面回采到CD位置就可以增加兩架支架使風巷超前于機巷18.61m開采，已便于在EF位置就不在增加支架，減少工程量和增加單月出煤產(chǎn)量。以適宜工作面長度繼續(xù)開采至收尾。

4 結束語

通過對工作面斜長變化原因的分析總結，可以在設計切眼長度和方位時綜合考慮各種因素，以適宜工作面斜長在回采工程中發(fā)生的變化，保證工作面順利回采。在回采過程中，工作面斜長發(fā)生變化是受多方面因素影響的，在實踐中準確控制是很困難的，因此要在技術和管理方面有充分的準備，要通過合理有序地控制， 找準影響因素， 做好超前預控， 把這種誤差降到最低，從而實現(xiàn)工作面安全、高效生產(chǎn)。

參考文獻

[1]陳炎光，陸士良.中國煤礦巷道圍巖控制[M].中國礦業(yè)大學出版社，1994.

[2]曹允偉，郭奉賢，等.煤礦開采方法[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

[3]張榮立.采礦工程設計手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[4]張國良.礦山測量學[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2001.

作者簡介：梁飛（1989-），男，重慶人，采礦技術員，現(xiàn)從事煤礦采掘技術管理工作。endprint