重型裝備綜放工作面旋轉回采工藝研究

劉文　武海峰　欒興亮

【摘 要】重型裝備綜放工作面液壓支架噸位大，旋轉回采過程中液壓支架導向性不易控制，調架管理難度極大，易造成前后部運輸機與轉載機搭接不合理、喝循環煤現象。本文從濟寧二號煤礦103下01綜放工作面旋轉回采的設備布置、回采工藝等方面進行了研究，為同類條件下的工作面安全回采提供了經驗。

【關鍵詞】重型裝備；旋轉回采；設備布置

濟寧二號煤礦地質條件復雜，十采區首采工作面103下01綜放工作面布置由于受八里鋪斷層保護煤柱的影響，按正常工作面切眼布置方式，將留有大量的三角煤無法回收，因此，必須在現有的生產工藝基礎上進一步優化，盡可能地回收三角煤，最大限度地回收煤炭資源，提高礦井及采區的回采率，而且對于礦井的可持續發展具有重要意義。

1 工作面概況

103下01綜放工作面位于十采區南部，為十采區首采工作面，南側為十一采區工作面采空區，北側為設計的103下02綜放工作面，東到八里鋪斷層保護煤柱，西側為十采區巷道，自東向西依次是十采區膠帶輸送機巷、十采區軌道巷、十采區進風巷。煤層傾角3°～17°，工作面絕對標高為-670.8～-816.3m。

為盡可能多回收常規切眼與八里鋪保護煤柱線保護煤柱的三角煤資源，將正常切眼設計成與運順呈109°夾角，與軌順呈80.5°夾角的切眼。103下01綜放工作面面長231m，推進長度1060.45～1137.43m，軌順以切眼位置運順端頭為中心成扇形旋轉布置，旋轉距離76.98m，扇形區段內煤層厚度4.0m～4.5m。

103下01綜放工作面切眼內布置135組液壓支架（ZF12000/22/42型129組，ZFG12000/22/38型6組，液壓支架中心距1750mm，重量37.8t），MG750/1860-WD型電牽引采煤機1部，前部運輸機選用SGZ1000/1710型中雙鏈刮板運輸機，后部運輸機選用SGZ1000/1710H型中雙鏈刮板運輸機，均為重型設備。

2 旋轉回采技術難點分析

（1）由于切眼與運順成109°夾角，支架和橋式轉載機不能平行布置，造成前后部刮板輸送機機頭和轉載機搭接不合理，轉載機無法正常運輸煤炭，在機頭方向發生擁堵現象。

（2）長距離旋轉調面將導致工作面運輸機上串或下滑，需掐前后部刮板輸送機溜槽，因此科學合理地旋轉回采工藝是控制設備狀態的關鍵。

3 切眼設備布置方案

（1）轉載機安裝中心線以機頭為中心，與運順皮中成1°30′夾角向面外傾斜。

（2）前部運輸機相對于支架在機頭處多安裝一節溜槽，保證前后部運輸機與轉載機搭接合理。在工作面推進到合理位置撤除機頭處多余的前部溜槽。

4 回采工藝

4.1 旋轉調面方案

旋轉回采時，機頭1#架基本不動，但必須將機頭割通，以便將工作面支架順齊。經計算得，即1個旋轉循環內割煤刀數為4刀，其中3個短刀，1個通刀；工作面旋轉回采時，采煤機采用單向割煤，并且合理設置拐點，保證了旋轉開采的連續及刮板輸送機、煤壁與支架排列的三直。

4.2 旋轉調面工序

（1）開始調面前，煤機要找直工作面，煤機停在機尾開始調面，全面不推運輸機。

（2）煤機機尾側滾筒停在99#架處，煤機向機尾吃刀割煤，割完第1個三角煤后，煤機停在99#架附近（以機尾滾筒為準），拉架時135#架拉一排（0.8m）、99#架不動，100-134#架依次拉齊，然后向機頭方向依次推出運輸機。

（3）煤機從99#架向機尾割煤，割完三角煤后向機頭返機至66#架，拉架時66#架不動、99#架-135#架拉一排，67#架-98#依次拉齊，然后向機頭方向依次推出運輸機。

（4）煤機向機尾割煤，返機至33#架，拉架時33#架不動、66#架-135#架拉一排，34#架-65#依次拉齊，然后向機頭方向依次推出運輸機。

（5）煤機向機尾割煤，割完三角煤后向機頭返機至1#架割通機頭，拉架時1#架不動（或少拉，以保證頂板支護），33#架-135#架拉一排，2#-32#架拉架順直工作面，煤機空機向機尾返機，然后向機頭方向推出運輸機；完成一個循環。

（6）每調面一個循環后，然后進行下一調面循環周期。

按照以上方法循環進行旋轉，旋轉到機頭超前機尾高差的一半，工作面全面找直后機頭開始正常割煤，旋轉調面結束，進入正常推進狀態。旋轉過程支架必須始終保持拉線順直狀態。

4.3 注意要點

（1）33#、66#、99#架支架為定線支架，在一個循環中，33#架進1排，66#架進2排，99#架進3排，135#架進4排，每排必須拉夠0.8m步距。

（2）拉定線支架必須由專人負責。

（3）煤機司機要按規定的路線割煤，與支架工配合好，待拉完支架后才能進刀割煤，向機頭割煤時煤機機尾側滾筒要牽到定線支架的機頭側（1#架除外）。

（4）無論如何推進，現場推溜必須嚴格按照單向推溜的方式進行，推溜必須自機尾向機頭方向依次進行。

（5）單向推溜-即當煤機從機尾向機頭割煤時，按照正常工序拉架；煤機在機尾割完三角煤向機頭方向正常割煤時，只拉架，不推溜，煤機向機尾返機后，再從機尾依次向機頭方向推溜。

（6）每個循環結束，由驗收員觀察工作面齊直情況，發現工作面不直，必須及時找面，防止工作面拖后。

（7）工作面在調面過程中，造成運輸機搭接不合理時，現場必須采取過轉載機措施，保證合理的卸載距，運輸機不拉回煤。

（8）不論怎樣的調面方式必須保證頂板支護完好，工作面出現頂板破碎片幫嚴重時必須及時拉超前架，需要推移運輸機再拉超前必須及時推移運輸機拉移超前架。

（9）在工作面推進過程中，注意觀察：

①運輸機與支架夾角；

②推移框架及魚口的擺向；

③支架擠架、咬架情況；

④運輸機溜槽受擠壓的情況；

⑤工作面支架的歪斜度。

（10）通過觀察以上數據，結合工作面兩頭高差，確定運輸機上竄下滑快慢，區隊值班人員隨時了解現場情況，決定工作面推進方法。

（11）工作面回采過程中，由于旋轉生產運輸機會向機尾方向竄出，生產過程必須采取措施保證機尾行人寬度，以保證正常生產。

5 結論

通過重型裝備綜放工作面旋轉回采工藝研究，制定了合理切眼設備布置方案，安裝期間通過前部刮板輸送機多安裝一節正常溜槽，旋轉回采過程中及時拆除溜槽的方案，保障了放頂煤工作面前后部運輸機與轉載機合理搭接；優化了旋轉開采工藝，通過合理設置拐點，采用單向割煤工藝，控制了重型設備上串下滑的問題，加快了回采速度，工藝簡單、實用；多回收煤炭6萬余噸，直接經濟效益500余萬元，最大限度地回收了煤炭資源。

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