楊德存

（窯街煤電集團駐天礦安監(jiān)處，甘肅 武威 733000）

1 工作面概況

3226上綜放工作面位于2340-2290區(qū)段之間，東以2290S中巷及其延長線為界，西以2340S中巷及其延長線為界，南以工業(yè)廣場保護煤柱邊界線為界，北以軌道下山以南20m煤柱為界，工作面平均走向長830m，平均傾斜長98m,可采儲量53萬噸，工作面煤層厚度在3.3～7.37m之間，平均厚度5.8m，煤層傾角在18°～21°之間，平均傾角19°。該工作面可采煤層為中層煤和上層煤，中間夾有0.3～0.8m的油頁巖。

3226工作面?zhèn)雾斠卓缏洌苯禹敒楹诤稚晚搸r，層理發(fā)育、性脆、厚度14.7m，老頂為灰色泥灰?guī)r，夾有黑色泥巖，厚度83.5m，直接底為灰—灰白色泥質(zhì)粉砂巖，厚度大于50m，老底為灰綠色，堅硬的變質(zhì)片麻巖，且發(fā)育有一組垂直節(jié)理面，厚度不詳。地質(zhì)構(gòu)造情況：根據(jù)3216S切眼揭露其中上段揭露的F1斷層是逆斷層，其產(chǎn)狀要素為走向7°，傾向 97°，傾角 45°，落差 0.7～1.8m，從切眼中上段開始延伸到工作面左下角運輸順槽，屬壓性逆斷層，將對3226工作面回采帶來較大影響，同時，3226上中層煤整體呈寬泛的背斜構(gòu)造。

3226工作面布置按兩道平行布置，在進風(fēng)巷切眼向外400m處和回風(fēng)巷切眼向外425m處有兩個變向點，變向角為21度。在工作面正常回采時，下出口超前上出口8～10m，而回風(fēng)巷變向點超前進風(fēng)巷變向點33～43m，即：工作面下出口先采到變向點,工作面整體變向轉(zhuǎn)過21度并且保持下出口超前上出口8～10m。工作面設(shè)備中橋式轉(zhuǎn)載機每個部件之間采用螺栓連接，形成一個整體，進風(fēng)巷寬度為4m，回采中首先是橋式轉(zhuǎn)載機通過變向點，并要保證工作面前后溜與橋式轉(zhuǎn)載機的正常搭接。其次是工作面整體變向，并要保證設(shè)備不上竄下滑，這給3226工作面正?；夭蓭硪欢ɡщy，如圖1，2所示。

圖1 層煤整體平面圖

圖2 32262工作面構(gòu)架圖

2 需要解決的關(guān)鍵問題

1）橋式轉(zhuǎn)載機部件連接為螺栓，整體性強，變向能力差，如何實現(xiàn)變向，并保證變向過程中工作面刮板輸送機與橋式轉(zhuǎn)載機的正常搭接？

2）工作面沿走向方向有兩個不同的方位，其夾角為21度，回采時要變向回采，且在工作面通過變向點時液壓支架如何變向轉(zhuǎn)正？

3）在變向過程中擺采前期使液壓支架和刮板輸送機下滑,如何下滑量？擺采后期使液壓支架、刮板輸送機上竄，如何控制上竄量？

4）進風(fēng)巷運輸設(shè)備為兩臺膠帶輸送機在轉(zhuǎn)角處搭接，如何保證橋式轉(zhuǎn)載機與膠帶輸送機在轉(zhuǎn)向21度情況下的搭接？

5）工作面轉(zhuǎn)向擺采使工作面增長，如何支護增長段？

3 解決問題的技術(shù)途徑

1）進風(fēng)巷運輸設(shè)備合理搭接技術(shù)：利用SGB-40T型可彎曲刮板輸送機的彎曲性和拆裝靈活性，搭接膠帶輸送機與橋式轉(zhuǎn)載機。

2）采用化解角度技術(shù)：在變向點擴幫的方法分解21度為兩個10.5度。

3）采用單體液壓支柱調(diào)整橋式轉(zhuǎn)載機運行方向，促使橋式轉(zhuǎn)載機沿規(guī)定路線前移，確保整體變向。

4）按規(guī)定比例擺采技術(shù)，確保工作面整體變向。

5）采用調(diào)整液壓支架側(cè)護打開方式及方向，控制液壓支架定向前移技術(shù)。

6）工作面增長段采用單體液壓支柱配合花邊鋼梁支護，保證了支護質(zhì)量。

4 技術(shù)研究

4.1 進風(fēng)巷運輸設(shè)備合理搭接技術(shù)

3226綜采工作面進風(fēng)巷變向處原采用兩臺DSJ100/63/2×90型膠帶輸送機搭接運煤，因DSJ100/63/2×90型膠帶輸送機機頭包括儲帶箱加上機尾架總計長度約52m，而橋式轉(zhuǎn)載機自煤幫到機頭約有47m，橋式轉(zhuǎn)載機利用膠帶輸送機機尾為導(dǎo)軌前移，當(dāng)工作面回采至距變向點100m時，橋式轉(zhuǎn)載機無法繼續(xù)前移，必須拆除膠帶輸送機，安裝其他運輸設(shè)備，或更換為變向運輸?shù)哪z帶輸送機，方可保證運煤需要。而變向運輸?shù)哪z帶輸送機成本高。我公司現(xiàn)有的SGB-40T型可彎曲刮板輸送機的彎曲性和拆裝靈活性好，使用較多，因此我們使用SGB-40T型刮板輸送機替換膠帶輸送機，用于橋式轉(zhuǎn)載機與前臺膠帶輸送機的搭接運煤。具體做法如下:

1）使用單體液壓支柱頂起橋式轉(zhuǎn)載機機頭。機頭頂起后及時在橋式轉(zhuǎn)載機過橋段靠機頭處碼一“井”型木垛，木垛規(guī)格為：采用0.2m×0.2m×1.2m的方木或半圓木。

2）拆除皮帶輸送機部件。

3）安裝刮板輸送機，刮板輸送機機頭采用專門制作的固定座固定在前一臺膠帶輸送機機尾上，40T刮板輸送機中部槽全部封底，防止刮板鏈出槽，并在中部槽兩側(cè)加裝擋煤板，增加運煤量。機尾安裝在橋式轉(zhuǎn)載機機頭下部。

4）安裝長2.5m的橋式轉(zhuǎn)載機固定座。拆除橋式轉(zhuǎn)載機過橋段下部的木垛，將橋式轉(zhuǎn)載機機頭放置在固定座上。

工作面回采過程中，橋式轉(zhuǎn)載機在固定座上前移，每班前移固定座。在變向過程中，隨橋式轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)向提前將固定座前移一定角度和方向，促使橋式轉(zhuǎn)載機定向前移，40T刮板輸送機隨固定座擺動而移動，便于運煤，并隨回采掐取橋式轉(zhuǎn)載機過橋段多余40T刮板輸送機中部槽。當(dāng)工作面回采至距變向點50m時，即橋式轉(zhuǎn)載機機頭位于變向點時，收縮變向點以外膠帶輸送機機尾，并重新鋪設(shè)40T刮板輸送機搭接。當(dāng)工作面變向完成后，拆除40T刮板輸送機，并回縮變向點以外膠帶輸送機機尾至橋式轉(zhuǎn)載機機頭下部，將橋式轉(zhuǎn)載機機頭放置在膠帶輸送機機尾上，工作面正?；夭伞?/p>

4.2 采用化解角度技術(shù)

因橋式轉(zhuǎn)載機部件連接為螺栓，整體性強，變向能力差，總長50m。經(jīng)在圖紙上演示計算，橋式轉(zhuǎn)載機無法整體通過變向點。由于3226進風(fēng)巷打設(shè)了圓木中立柱，下放大件困難，拆除橋式轉(zhuǎn)載機時部件無法運出，而且工作面轉(zhuǎn)向后走向還有約450m，若拆除橋式轉(zhuǎn)載機使用其他運煤設(shè)備，工作面生產(chǎn)過程中運煤量無法保證，且塊煤無法使用破碎機破碎，勢必影響生產(chǎn)。經(jīng)過比對計算，若在變向點采用擴幫方法分解變向角度，可使橋式轉(zhuǎn)載機順利變向。具體做法如下:

1）擴幫范圍：當(dāng)工作面回采至距變向點60m時（即轉(zhuǎn)載機機頭距變向點11m時），對進風(fēng)巷變向點下幫側(cè)左右各10m范圍內(nèi)擴幫，最大處擴幫寬度距變向點下幫為1.2m，擴幫高度2.3m，在左右各10m范圍內(nèi)逐漸減小。

2）擴幫方法：擴幫時采用打眼放炮方法。

3）擴幫處支護：采用單體液壓支柱配合板木、木柱帽架設(shè)一梁二柱、戴帽點柱傾向棚支護，板木采用長2m，直徑大于0.18m的半圓木，柱帽采用長×寬＝0.4m×0.18m的半圓木。單體液壓支柱柱距1.0m，排距1.0m。在變向點上幫側(cè)及變向點兩側(cè)各碼一“井型”木垛，木垛采用長×寬×高＝1.2m×0.2m×0.2m的方木。

擴幫后，橋式轉(zhuǎn)載機變向過程中，當(dāng)機頭機尾擺動到進風(fēng)巷上幫側(cè)時，橋式轉(zhuǎn)載機中部剛通過擴幫處，在變向過程中，隨橋式轉(zhuǎn)載機擺動及時替換阻擋的單體液壓支柱，保證了橋式轉(zhuǎn)載機的順利變向。

4.3 采用單體液壓支柱調(diào)整橋式轉(zhuǎn)載機運行方向，促使橋式轉(zhuǎn)載機沿規(guī)定路線前移，確保整體變向

具體做法如下：

1）當(dāng)橋式轉(zhuǎn)載機機頭回采至距轉(zhuǎn)彎點15m時，利用單體液壓支柱整體上頂橋式轉(zhuǎn)載機，單體液壓支柱一頭頂在進風(fēng)巷下幫，另一頭頂在橋式轉(zhuǎn)載機下幫側(cè)。單體液壓支柱柱頭向工作面方向帶有70°～80°的夾角，當(dāng)移橋式轉(zhuǎn)載機時支柱受力向上幫側(cè)頂橋式轉(zhuǎn)載機。

2）隨工作面回采，當(dāng)橋式轉(zhuǎn)載機機頭距進風(fēng)巷轉(zhuǎn)彎點2～5m時，每次移設(shè)橋式轉(zhuǎn)載機時，利用單體液壓支柱下頂橋式轉(zhuǎn)載機機頭，上頂橋式轉(zhuǎn)載機機尾落地段，使橋式轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)彎。

3）隨橋式轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)向提前將固定座前移一定角度和方向，促使橋式轉(zhuǎn)載機定向前移。

4.4 按規(guī)定比例擺采技術(shù)，確保工作面整體變向

當(dāng)工作面回采至距轉(zhuǎn)彎點10m時，通過工作面上段擺采（即工作面機尾每片幫推進0.6m，機頭每片幫推進0m或0.2m）使工作面機尾比機頭多進22m，工作面轉(zhuǎn)彎。

1）擺采過程中，按1∶2的比例擺采，即機頭推進1m機尾推進2m。并根據(jù)前溜下滑量及液壓支架轉(zhuǎn)向情況，確定擺采及正?；夭?。

2）擺采過程中，嚴格掌握機頭、機尾向前推進量，并事先在巷幫上作出標志，保證每循環(huán)擺采進度。

4.5 采用調(diào)整液壓支架側(cè)護打開方式及方向，控制液壓支架定向前移技術(shù)

1）擺采過程中，若液壓支架尾梁上下偏，必須及時調(diào)整液壓支架尾梁側(cè)護管路，移架過程中及時利用側(cè)護調(diào)整液壓支架角度，保證液壓支架垂直于煤壁。

2）若擺采過程中，前留下滑，可利用液壓支架側(cè)護調(diào)整液壓支架使液壓支架尾梁略向下偏，即將液壓支架上下兩側(cè)側(cè)護中同側(cè)頂梁側(cè)護與掩護梁、尾梁側(cè)護管路倒反，移架前及移架后，打下側(cè)頂梁側(cè)護收下側(cè)掩護梁、尾梁側(cè)護，同時在同一液壓支架上打上側(cè)掩護梁、尾梁側(cè)護，收頂梁側(cè)護，使液壓支架架頭向上出口方向擺動一定角度，以工作面拉線為準，后上立柱離線50～100mm。保證液壓支架定向前移，從而帶動前部刮板輸送機上竄。也可采用從下向上推溜、從上向下割煤的方式回采，抵消前部刮板輸送機下滑量。

3）若擺采過程中，前留上竄，可利用液壓支架側(cè)護調(diào)整液壓支架使液壓支架尾梁略向上偏，即將液壓支架上下兩側(cè)側(cè)護中同側(cè)頂梁側(cè)護與掩護梁、尾梁側(cè)護管路倒反，移架前及移架后，收下側(cè)頂梁側(cè)護，打下側(cè)掩護梁、尾梁側(cè)護，同時在同一液壓支架上收上側(cè)掩護梁、尾梁側(cè)護，打頂梁側(cè)護，使液壓支架架頭向下出口方向擺動一定角度，以工作面拉線為準，后下立柱離線50～100mm。保證液壓支架定向前移，從而帶動前部刮板輸送機下滑。也可采用從上向下推溜、從下向上割煤的方式回采，增大前部刮板輸送機下滑量。

4）工作面機頭轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)彎點后，為防止工作面設(shè)備下滑，利用擺采使工作面機頭超前機尾5～8m后，工作面再正常回采。

4.6 工作面增長段采用單體液壓支柱配合花邊鋼梁支護，保證了支護質(zhì)量

擺采初期由于進風(fēng)巷橋式轉(zhuǎn)載機整體上擺，工作面設(shè)備上竄，造成工作面變短，采用在回風(fēng)巷上幫側(cè)擴幫方法，擴幫時采用打眼放炮方法。擴幫過程中若上幫側(cè)片幫增大、支護困難時，在上幫側(cè)掛金屬網(wǎng)、打注長2.4m的錨桿防止片幫。

擺采過程中前部刮板輸送機下滑，造成工作面長度增加。當(dāng)工作面4﹟過渡架與回風(fēng)巷上幫側(cè)間距超過1m時，在4﹟過渡架與回風(fēng)巷上幫側(cè)架設(shè)成對邁步走向抬棚梁支護。

1）采用2.5m單體液壓支柱配合2.8m鋸齒花邊鋼梁架設(shè)成對邁步走向抬棚梁，“一梁三柱”支護。對梁數(shù)量視具體情況而定。對與對間距0.8m(中—中)，對梁中根與根間距0.2m，單體支柱柱距0.6m、0.2m，排距0.8m。保證控頂距在6.0～6.6m之間。

2）支護布置形式為錯梁齊柱，隨工作面推進交替邁步前移，邁步距離1.2m。

5 取得的效果

該項目的完成不僅解決了采煤工作面現(xiàn)場急需的工程技術(shù)難題，而且使職工的勞動強度大幅降低，提高了工效；除拆除、安裝設(shè)備影響了約五個小班外，工作面做到了正?；夭?，采用此技術(shù)工作面轉(zhuǎn)向共回采25d，當(dāng)月綜采隊共生產(chǎn)原煤8.7萬t，與正?；夭蓵r產(chǎn)量一樣。在變向回采過程中盡量好使用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施，比如40T溜子等，礦上不必花費其它資金。同時工作面變向回采過程中未發(fā)生一起人身及非傷亡影響事故，為公司安全生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。