馬興東
摘 要:本文主要介紹了貴州礦業(yè)有限公司,實施調(diào)斜技術(shù)對綜采工作面開采的一種工藝。該調(diào)斜開采技術(shù),以機尾為中心來進(jìn)行擺頭回收的采煤方式,從而減少了資源的浪費,提高了煤炭回收率。
關(guān)鍵詞:調(diào)斜技術(shù) 綜采工作面 研究 應(yīng)用
綜采調(diào)斜技術(shù)實質(zhì)是工作面推采小角度的旋轉(zhuǎn),是在開采三角煤過程中走向與傾斜長壁式采煤法互相轉(zhuǎn)換,往復(fù)開采和工作面過中腰巷,斷層等范圍內(nèi)的綜采技術(shù)應(yīng)用。它是以工作面運輸機頭或機尾為旋轉(zhuǎn)中心,另一端圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn),將工作面分割成若干個小扇形來進(jìn)行切割開采的一種回采生產(chǎn)技術(shù)。
貴州礦業(yè)有限公司在綜采工作面開采時,由于工作面平推溜尾至停采線時,溜頭距停采線仍余100m,于是就采用了調(diào)斜開采技術(shù),以機尾為中心來進(jìn)行擺頭回收的采煤方式,從而減少了資源的浪費,提高了煤炭回收率。
1. 調(diào)斜開采方案設(shè)計
1.1 方案的確定
為了該工作面能夠連續(xù)推進(jìn),不再補掘新巷道回收圖示中的三角煤,根據(jù)三角煤的賦存情況,我們確定選擇工作面運輸機尾為旋轉(zhuǎn)中心,通過旋轉(zhuǎn)機頭進(jìn)行開采,即采用擺頭法回收三角煤。
該工作面開始調(diào)斜開采時,面長L1=150m,隨著調(diào)斜開采溜頭推進(jìn),工作面溜頭“變”短,轉(zhuǎn)載機尾接煤困難,為避免頻繁延長溜頭影響產(chǎn)量,將旋轉(zhuǎn)中心由機尾移至工作面外面,稱虛旋轉(zhuǎn)中心,此時工作面平推至溜尾距停采線30m,開始調(diào)斜開采。
1.2 設(shè)計方案計算
已知:停采線處面長L2=186m, 開始調(diào)斜開采面長L1=150m
由此可以計算出旋轉(zhuǎn)角(運輸機轉(zhuǎn)過的圓心角):
α=arccos(150/186)=360
又知機頭可擺長度LAB=130m
于是旋轉(zhuǎn)半徑R=130/sinα=221.2m
2.生產(chǎn)工藝
為便于職工作業(yè),我們確定以下生產(chǎn)工藝:
2.1 調(diào)斜開采時接自上而下的順序進(jìn)行。第一茬調(diào)斜開采135m(采煤機運行至溜頭以上 150m處,移溜至溜頭移尾135m),第二茬調(diào)斜采煤120m,……每茬減少10節(jié)溜子,直至第一循環(huán)結(jié)束,然后割通刀兩循環(huán),進(jìn)入第二循環(huán)。
2.2 為維護(hù)頂板完整性,第二循環(huán)應(yīng)避開第一循環(huán)的岔口,第一巷142.5m,第二巷127.5m,……每茬減少10節(jié)溜子。第二循環(huán)結(jié)束后,割通刀兩循環(huán),進(jìn)入第三循環(huán),第三循環(huán)重復(fù)第一循環(huán)。直至調(diào)斜開采結(jié)束。
3.調(diào)斜開采中應(yīng)注意的幾個問題:
3.1關(guān)于頂板的維護(hù):為避免頂板的破壞,應(yīng)嚴(yán)格按以上生產(chǎn)工藝組織生產(chǎn),不得隨意更改,生產(chǎn)工藝保證了頂板不至于因頻繁移動支架而又無推進(jìn)度而遭受破壞。
3.2 關(guān)于工作面運輸機的延長問題:以運輸機尾外的虛旋轉(zhuǎn)中心調(diào)斜開采必然帶來溜頭“變短”的問題,我們采取了運輸機整體下滑方式延長溜尾而不是延長溜頭。將綜采支架與工作面余數(shù)機間的聯(lián)接銷子摘除后,使用單體支柱整體向工作面溜頭方向下移運輸機,然后在溜尾處延長溜尾,再安裝支架與運輸機的聯(lián)接銷子。這種方式避免了人工運輸溜槽至溜頭的繁重體力勞動。
3.3關(guān)于綜采支架的調(diào)整:由于溜頭溜尾的推進(jìn)度不一致使綜采支架移動步距不一,這就要求安設(shè)有經(jīng)驗的工人進(jìn)行支架調(diào)整,保證支架不發(fā)生擠架、咬架現(xiàn)象。91102工作面的開采就很好地避免了這一問題。
4.經(jīng)濟效益分析:
經(jīng)過對三角煤的調(diào)斜回收,效果較好。
該面用調(diào)斜技術(shù)回收的理論煤量按以下公式求得:
T=LAB×L1/2×H×γ×95%
式中T——通過調(diào)斜技術(shù)回收的煤量(t)
H——采高(含夾矸),1.65m
γ——容重,1.37t/m3
95%——回收率
T=130×150/2×1.65×1.37×95%=20937.88噸
按十一層煤當(dāng)時市場價格300元/噸計算,創(chuàng)產(chǎn)值628萬元。
5.推廣價值
綜采調(diào)斜開采技術(shù)用于開采三角煤,可以保證走向或傾斜長壁開采方法的連續(xù)性,減少因回收此三角煤開掘新巷道,增設(shè)通水設(shè)施、安裝運輸設(shè)備等方面的二次投入,能夠最大限度地提高回采工作面的回收率。
實踐證明,綜采調(diào)斜開采技術(shù)更適用于小角度旋轉(zhuǎn),具有工作面保證直線、循環(huán)調(diào)采角度小,減少巷道掘進(jìn)量,較為靈活等特點。綜采調(diào)斜開采技術(shù)在同類型工作面中具有一定的推廣價值和借鑒作用。