綜採工作面旋轉開採技術的研究及其應用 李慶軍

2022-05-29 02:06:02 字數 3218 閱讀 1337

李慶軍(安徽理工大學能源與安全學院;安徽淮南232001)

【摘要】朔裡礦業針對n342綜採工作面煤層賦存出現的轉彎現象,研究運用了旋轉開採技術工藝。回採期間,由於各項技術措施制定、控制較好,實現了安全高效開採,將該處的煤炭資源全部**。

【關鍵詞】旋轉開採技術;綜採工作面;煤礦

1引言由於綜採工作面受地質構造及相鄰工作面布置的影響,在回採過程中推進方式有時就發生很大的變化,需要進行旋轉回採,以保持同步。淮北朔裡礦業有限責任公司在回採n342綜採工作面時就利用了這種旋轉開採技術,成功對37°轉彎工作面實現順利回採。中途通過制定針對性的技術措施,科學合理的勞動組織,確保了工作面安全高效推進,大大延長了工作面推進的走向長度,有效減少了工作面的搬家次數,顯著提高了資源**率。

2工作面布局情況

作為開採三十多年的老礦,隨著礦井的延伸,資源逐漸枯竭,且煤層地質條件複雜。煤層內部構造多,區域性地段受火成岩侵蝕嚴重,能夠布置正規綜採工作面的塊段越來越少,從而給礦井的生產接替、礦井產量、資源**等工作帶來了很大的困難,制約著綜採技術的進一步發展。如何拓展綜採工作面的應用範圍,保持礦井可持續發展,成為當務之急。

為此,朔裡礦結合現場實際情況,針對這種轉彎型的綜採工作面開採技術進行了大量的研究,形成了如今的旋轉開採技術,並推廣於了類似的生產礦井。

該礦針對煤層賦存情況,以及多年綜採工作面管理的經驗,積極通過網上查詢國內、國外綜採工作面旋轉開採工藝,並諮詢了中國礦業大學和安徽理工大學的專家。同時,先後到兄弟煤礦及淮南礦業集團潘北煤礦進行了學習調研,並多次召開技術討論會,認真分析、討論旋轉回採生產過程中可能出現的各種問題,研究制定了回採方案及可能出現問題的應急處理措施。

1典型的n342綜採工作面,受斷層及相鄰工作面布置的影響,工作面推進方向發生了改變,必須進行旋轉回採(見圖1)。

3綜採工作面旋轉開採技術工藝

3.1旋轉回採方案

根據工作面實際情況確定進行一次旋轉,當工作面回採至拐點60m時,將第三部皮帶機拆掉,鋪設sgw-80改刮板輸送機;當回採至距拐點350時將**機拆除,待工作面旋轉結束後重新鋪設,同時由於回採過程中工作面受偽傾斜和旋轉回採的影響,機尾會出現4-8m的露頭煤。經討論、研究決定,露頭煤使用炮採工藝,鋪設sgw-40改刮板輸送機,採用dz28-30/100型單體液壓支柱配合hdja-1200型鉸接頂樑架設一樑一柱中定位走向直線棚,按照齊梁齊柱布置,「四、五」峒管理頂板,末、前排支柱不得滯後工作面支架頂樑的末、前端。

3.2旋轉回採方法

根據n342下工作面和342裡工作面位置關係,以及工作面頂板、煤壁情況,確定通過採用虛旋轉中心調向開採,以調整工作面推進方向和支架狀態。

所以,工作面旋轉370時,風巷超前機巷的距離cd。

cd=lh/.tg(370/2)=129×0.33=43(m)

式中:cd---工作面長度,m,直線l=129(m);

370----旋轉角度。

即旋轉370時,機尾比機頭需多進的距離為弧co//c/,可以計算出:

co//c/=2×3.14×129×37○/360○=83(m)

調向期間迴圈內刀數越多,調採的速度越快,工作面輸送機及支架滑移現象越嚴重,考慮到本工作面長度和地質條件,選擇迴圈刀數為5,即機巷進一刀,風巷進5刀,進刀比例1:5。

工作面旋轉起始位置距機巷拐點的距離為:

2l×5=2l+83(m)

式中:l———旋轉起始點至機巷拐點距離,m;

5———迴圈刀數。

計算知,l=10.375m,但考慮到工作面旋轉起始點到機巷拐點的距離一般為採煤機截深的整數倍,所以選擇10.8m。

即當工作面回採至機巷距離拐點10.8m 時開始甩採,當工作面推過機巷拐點10.8m結束。

3.3旋轉工藝操作

①在工作面推進距機巷拐點10.8m處時,工作面進入調向開採階段,此時工作面所有支架必須保證不歪、不擠、支架狀態良好。②截割開始時,採煤機停在距機尾25m處,機頭至採煤機段輸送機不推移,採煤機到機尾段已完成推移;

③第一刀由距機尾25m處開始向機尾割煤,隨後移架,然後採煤機空刀返回距機尾50m處,從下往上順序推移採煤機到機尾段輸送機;第二刀由距機尾50m處開始向機尾割煤,隨後移架,然後採煤機空刀返回距機尾75m處,從下往上順序推移採煤機到機尾段輸送機;第三刀由距煤機75m處開始向機尾割煤,隨後移架,然後採煤機空刀返回距機尾100m處,從下往上推移採煤機至機尾段輸送機;第四刀由距機尾100m處開始向機尾割煤,隨後移架,然後採煤機空刀返回至機頭處,從下往上推移採煤機至機尾段輸送機;第五刀在機頭處完全進刀後,完成整刀工作面切割,至此完成乙個迴圈。

3.4調向開採控制要點

①調面前,工作面必須保證煤壁直,支架狀態完好,每完成乙個迴圈後,

必須保證整個工作面支架、輸送機、煤壁成一條直線。②移架過程中,調整支架狀態:①支架中心線與運輸機的法線有向下5~10°的夾角。

②確保支架中心距1500±100mm,嚴禁擠架、歪架。③保證工作面上下安全出口暢通,必要時向機巷下幫撕幫,**機向下幫靠,確保工作面刮板輸送機和機巷**機搭接合理。

④根據工作面採線與外段機風巷的位置關係確定甩採比例,調整採線與外段機風巷的位置關係,乙個迴圈抹茬處的刮板輸送機的彎曲度要趨於平緩,彎曲段長度不得低於15m,嚴禁出現陡彎,出現飄鏈、掉道等事故。否則要及時停車處理。

⑤防止輸送機下滑。調向期間,由於支架受力狀況不均勻,出現一定程度下滑,工作面刮板輸送機將會出現一定程度的下滑。針對此現象,抵車時必須是單向抵車,從下往上抵,嚴禁從上往下抵。

⑥加強煤壁管理,適當降低採高。加強工作面機電裝置檢修,保證裝置正常運轉。⑦詳細記錄每班進度情況,以下資料和進度情況要班班測量並記錄,以指導下一班工作。

(包括:機頭與**機距離,每班機頭,機尾上竄或下竄量:機頭、機尾位置,調向剩餘工作量)。

4旋轉開採技術特點

①有效地解決了綜採工作面旋轉期間出現的技術難題,旋轉回採期間支架狀態良好,沒有出現擠架、咬架、爬架現象,工作面刮板輸送機與機巷刮板輸送機搭接合理,積累了很多寶貴的實踐經驗。②減少綜採工作面搬家次數,保證了正常的生產接替,緩解了礦井接替緊張的局面。③提高了煤炭**率,減少資源丟失。

④拓展了綜採回採工藝的應用範圍,保證了礦井可持續發展。

5旋轉開採技術效益分析

n342工作面在旋轉回採期間沒有發生工傷事故,工作面的安全質量標準化水平穩定,安全效果十分明顯。通過旋轉回採,增加了工作面走向長度,提高了資源**,取得了明顯的效益。通過旋轉開採技術的運用,在該工作面多**煤炭資源1.

8萬t,按當時350元/t計算,創造價值630多萬元。與此同時,減少了一次綜採工作面安裝、拆除,並保證了工作面生產的連續性。若按月產6萬t 計算,則創造價值達2100萬元,累計達2700多萬元。

再者,旋轉開採技術也為類似條件工作面的開採提供參考,具有較好的推廣應用價值。

綜採工作面旋轉開採技術

摘要 為了減少巷道掘進量,更多地 煤炭資源,淮北礦業股份 朱莊煤礦 644工作面通過對機巷進行改造,工作面旋轉開採等措施而順利進入工作面外段回採,該技術對相似條件下的工作面旋轉開採具有一定的借鑑和指導意義。關鍵詞 綜採工作面 旋轉開採 技術 中圖分類號 tb 文獻標識碼 a 文章編號 1672319...

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