王中舉，孫 江

（內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)<集團>有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古赤峰024076）

根據(jù)多年煤礦生產(chǎn)的實踐表明，回采工作的重點在于對刮板輸送機的調(diào)控，其直接影響到回采工作是否可以正常、有序地進行。如果刮板輸送機不能穩(wěn)定地控制，必然會導(dǎo)致綜采工作面上下安全出口距離不足甚至沒有安全出口、轉(zhuǎn)載機搭接困難等，當(dāng)刮板輸送機快速移動時甚至?xí)?dǎo)致液壓支架咬架或者倒架，因此，本文以老公營子煤礦I4（03）工作面回采至回風(fēng)順槽S26～S18點為研究對象，對調(diào)斜方案進行確定。

1 工作面概況

I04（3）回采工作面，回采區(qū)位置位于+256m水平南皮帶巷西南。運輸巷以22勘探線9110號鉆孔為界，回風(fēng)巷以I04（2）工作面運輸巷為界。平均走向長1281m，平均傾斜長196m。

I04（3）工作面設(shè)備有：MG300/700-WD型采煤機；SGZ-764/630型刮板輸送機；SZZ764/200型轉(zhuǎn)載機；ZY 4600/17/38型液壓支架135部。

2 回采工藝分析

2.1 特殊回采階段說明

現(xiàn)場回采模型如圖1所示。

如圖1所示，由于風(fēng)巷、機巷巷道傾角不規(guī)律變化造成煤層傾角連續(xù)變化，大致分為3個變化階段，需要對綜采工作面進行調(diào)角施工，保證刮板輸送機穩(wěn)定。

圖1 S26～S16點回采模型

按照以往工作面回采經(jīng)驗可知，此種情況下刮板輸送機較難控制，易于造成機頭部或者機尾部過長，更有甚者機頭與機尾直接扎入兩巷煤壁造成安全出口堵塞。所以應(yīng)采取合理方案對其進行穩(wěn)定控制。要對工作面進行調(diào)角，進而確保刮板輸送機不上躥下跳，同時合理預(yù)控工作面長度，根據(jù)綜采工作面的長度變化確定增減溜槽和支架的數(shù)量。

2.2 方案優(yōu)選

（1）實中心調(diào)斜。所謂實中心調(diào)斜即將設(shè)備調(diào)斜的中心點定為刮板輸送機機尾或機頭部（見圖2），進行調(diào)斜過程中中心部位不進尺，僅僅作為旋轉(zhuǎn)中心點。正因如此，旋轉(zhuǎn)點處沒有推進度，容易造成頂板反復(fù)支撐，特別是針對I4（03）上隅角處壓力較大，頂板難于維護，采用此法調(diào)斜，需要在旋轉(zhuǎn)點附近煤壁處加強支護甚至補打高規(guī)格錨桿或向煤體注入粘合劑，支護工藝復(fù)雜。但此法中心點固定，工作面支架始終不出工作面，避免了增加溜槽和支架。

（2）虛中心調(diào)斜。即將刮板輸送機旋轉(zhuǎn)的虛中心置于工作面之外的煤璧中，旋轉(zhuǎn)調(diào)斜過程分為若干扇形，每一個扇形都保持進尺，盡旋轉(zhuǎn)中心點進尺較少，降低了頂板管理難度。但虛中心調(diào)斜調(diào)斜難于控制刮板輸送機移動到巷道，需要增加支架和溜槽，同時，調(diào)角較大時，會使刮板輸送機嚴(yán)重上竄，機頭部接貨困難，調(diào)架不及時極易造成擠架事故。刮板輸送機上竄過快，使機頭1#架上移，造成空頂面積大，須架設(shè)邁步抬棚，工藝較為復(fù)雜。

圖2 實中心調(diào)斜

（3）實中心與虛中心結(jié)合調(diào)斜。即采用1∶2或者1∶3進行對工作面調(diào)斜，長短刀隔煤相結(jié)合，每個作業(yè)循環(huán)都至少有一刀煤割通全工作面，保證全工作面均有推進度，割煤循環(huán)中短刀為主，不至于令刮板輸送機快速移動。此法具備兩種方法的優(yōu)點，調(diào)控靈活，調(diào)斜過程中，刮板輸送機會單方向移動或過快移動，在此過程中，液壓支架相應(yīng)地進行尾梁方向調(diào)整，使液壓支架方箱式中保持與刮板輸送機垂直，避免出現(xiàn)倒架、咬架現(xiàn)象。

本文研究回采段歷經(jīng)3個調(diào)斜過程，工藝變話較頻繁，調(diào)整角度較大，頂板維護困難，故采用實中心與虛中心結(jié)合調(diào)斜的方法。本次調(diào)斜以風(fēng)巷機尾端為近旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)中心以保證刮板輸送機和轉(zhuǎn)載機的順利搭接出貨，同時制定方案，加強旋轉(zhuǎn)中心處頂板管理。

3 調(diào)斜方案

3.1 調(diào)斜參數(shù)計算

根據(jù)工作面的實際情況，此調(diào)斜過程分為3個階段，首先確定第一階段工作面回采至（S24-T 16）工作面的調(diào)斜角度，根據(jù)老公營子煤礦優(yōu)化后的調(diào)角超前距離經(jīng)驗公式：

式中：S——工作面傾角為β時，使刮板輸送機穩(wěn)定的超前距離，m；

L——工作面長度，m；

β——工作面傾角，（°）。

又知：

式中：Δh——S26-T 17段高差，m。

即 β=15°，S=39m。

偽斜工作面角度α為：

式中調(diào)斜至S26-T 17段工作面長度變化為199.8m。取整數(shù)200m。

工作面超前距離為39m，偽斜角度為11.48°時，回采工作面刮板輸送機穩(wěn)定，回采正常。

回采工作面S18-T 14、S16-T 12段調(diào)斜參數(shù)和S24-T 16調(diào)斜過程相同，計算結(jié)果見表1。

表1 3段工作面調(diào)斜參數(shù)

3.2 調(diào)斜方案的確定

（1）采用采礦學(xué)給出的抹刀計算公式雖然可以精確得出具體每次割刀所調(diào)整的角度，但是現(xiàn)場實際施工中，受其他因素影響，很難與計算結(jié)果一致，造成施工混亂。根據(jù)老公營子煤礦的生產(chǎn)經(jīng)驗證明，此次調(diào)斜方案采用1∶2長短刀割煤進行調(diào)整工作面?zhèn)涡苯嵌龋怨ぷ髅娉熬嚯x和工作面刮板輸送機及支架的穩(wěn)定性為參考依據(jù)，根據(jù)實際情況進行方案調(diào)整，設(shè)備有變換可以連續(xù)進行調(diào)整，設(shè)備穩(wěn)定可以暫時正?；夭?。

（2）為準(zhǔn)備工作面回采至S24-T 16段，提前進行偽斜控制。第一刀煤機組由機頭通刀割煤至機尾，此時工作面所有支架不進行推溜作業(yè)，所有支架帶架到位成一排直線，注意找好工作面直線度。機組空刀走行到機頭，上滾筒停在12號架位置，12號架70號架推溜，12號全缸推溜至70號逐漸0推進度以保證架子直線度。機組由機頭割煤至70號架，機組返回機頭，12號架至100號推溜,接近100號架逐漸調(diào)整推進度為0，機組返回機頭，一個循環(huán)結(jié)束。（3）抹刀調(diào)斜過程由3部分組成，如圖4所示，回采至S24-T 16段調(diào)斜段，偽斜角逐漸增到11.48°，超前距離逐漸增到大39m，S18-T 14、S16-T 12段機巷超前距離和偽斜角度由抹刀控制下分別減小，工作面進行回轉(zhuǎn)。在S26-T 17調(diào)斜完成的基礎(chǔ)上，后兩個階段調(diào)斜變成反向回轉(zhuǎn)，故在后兩個階段采用2∶1長短刀割煤進行調(diào)整工作面?zhèn)涡苯嵌饶ǖ斗绞胶蜕鲜龇桨敢恢?，旋轉(zhuǎn)中心不變，減少機頭推進度。

4 調(diào)斜期間的現(xiàn)場安全管理

圖4 3階段調(diào)斜過程示意圖

4.1 工作面長度變化管理

3個回采階段進行過程中，工作面長度隨著抹刀的進行不斷在196～200m進行變化，見表1，S26-T 17段工作面長度由196m變化為200m，應(yīng)增加2節(jié)溜槽，因施工難易度決定液壓支架數(shù)量不變，當(dāng)工作面風(fēng)巷控頂距超過3m時，立即架設(shè)“四對八根”π型鋼梁，加強上隅角頂板管理，防止冒頂，上下隅角及時進行人工強制放頂，并打好關(guān)門柱。當(dāng)工作面變短，機尾伸出煤壁2m時可回撤一節(jié)刮板輸送機，直至全部回撤完。

4.2 液壓支架管理

伴隨著抹刀作業(yè)的開始，隨時關(guān)注頂?shù)装遄兓闆r，S26-T 17段由于單向抹刀造成刮板輸送機上行，每一個割刀循環(huán)割通刀時利用側(cè)護板對工作面液壓支架進行調(diào)整架向1次，工作面采高由最初設(shè)計的3.6m降低到3.2m，以便液壓支架更好的接頂，及時調(diào)架與降低采高相結(jié)合避免出現(xiàn)倒架咬架現(xiàn)象。

4.3 刮板輸送機、橋式轉(zhuǎn)載機安全管理

控制刮板輸送機除抹刀外，還與底板介質(zhì)有關(guān)，不同的底板摩擦系數(shù)同，所以在調(diào)斜過程中根據(jù)刮板輸送機上下隨時調(diào)整抹刀方案，當(dāng)刮板輸送機下竄距離過大時應(yīng)加大對機巷的機巷的進尺，調(diào)整抹刀方案1∶2變?yōu)?∶3或者1∶4，利用單體支柱對轉(zhuǎn)載機進行調(diào)整，保證正常接煤不撒貨。在刮板輸送機穩(wěn)定的前提下，盡量不要更改抹刀方案，確保設(shè)備穩(wěn)定。

5 總結(jié)

為確保回采工作的順利進行，對工作面進行調(diào)角施工，充分考慮回采過程中設(shè)備的安全使用，根據(jù)制定的方案，對高差連續(xù)變化回采段進行調(diào)斜工程，最終順利回采。同時也對老公營子煤礦的回采工作提出了更高的要求，采用虛中心與實中心相結(jié)合的回采方案并結(jié)合老礦調(diào)斜經(jīng)驗公式能有效解決老礦回采工作中刮板輸送機上躥下跳這一難題，是對高差連續(xù)變化段回采工作的一次嘗試。

[1] 徐永圻.采礦學(xué)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003：157-159.

[2] 于鎖恩.綜采工作面調(diào)斜開采[J].煤炭技術(shù)，2006，25（11）：17.