邢台矿采煤工作面调采的主要类型、影响因素分析及经验总结论文_王延国

[摘要]随着矿井的年龄越来大,邢台煤矿需要进行调采或凋斜施工的工作面越来越多。针对邢台矿以往不同类型工作面不同性质的调采施工,认真进行分析总结,为今后采煤工作面在类似条件下的调采施工提供可行的调采方案,为安全生产提供有力保障。

[关键词]调采,影响因素,地质条件

一、邢台矿目前的主要调采分类

1、在回采过程中,因工作面刮板输送机上窜下滑而进行适当调采,以达到调整好工作面运输机机头与转载机合理搭接的目的, 如图(一)、图(二)所示 。该调采量通常不大,较为简单。

图(一) 机头较长时

该种类型在调采过程中,受工作面倾角变化及底板平整度影响较大,要加强在回采过程中的机头与上帮的距离,支架运动状态等数据监测,必须做到及时调采,能微调的,尽量不要大比例调采;能够分散调采量,不要集中调采,以便于减轻和均衡端头作业的劳动强度和正规循环。

图(二) 机头较短时

2、因工作面设计布置,需过折线,如图(三)所示,将机头调长或调短,使工作面推进方向整体发生改变。该种调采量通常比第一种调采要大,施工难度较大。

图(三)过折线

如图三所示,调采量l=Lsinα

其中L为采线与运输巷垂直时的工作面面长,α为折线角度。

过折线期间要重点考虑工作面运输巷设备的承受能力,以22319(底)工作面为例,机头过5°折线,需将机头调短15m。当时运输巷压力较大,巷道变形,转载机为SZZ764/132,为保证转载机、皮带的摆动空间,对运输巷折线前后长度10m提前进行1-2.0m的刷帮,保证了折线的顺利通过。

3、为了某种特殊施工,例如末采为多回收煤炭资源,设备调整(如71104(顶)外段工作面为将原1#支架调进面里,增加带采量而进行的调采)或者为通过某特殊地质条件而更好地控制顶板等而进行的调采。

以22209放顶煤工作面为例,初始停采线距回风巷口30m,该处为8°里拐折线。在回采末期,为多回收煤炭资源,机头停采位置外移固定;机尾停采线外移,距离存在不确定性,以地质条件发生变化为宜,需进行调采机尾。但此次调采于以往却有不同。一是该处为8°里拐折线,按常理说应将机头调短,但此次机头却为调长,转载机、皮带需不断进行调正;二22209工作面压力大,尤其是运输巷,侧压、底鼓、顶板下沉显现明显,停采时1、2#架会占巷,溜槽要缩短,没有人行道,为拆除创造困难。在技术人员认真分析和研究7900、51112、7623、22319工作面末采时的调采材料,取长补短。并结合22209工作面的自身特性,制定了一套调采和上网方案。

各面末采调采简要对比表

实行“先短后长,边上网边调采”的末采调采方案,在不增加机尾调采量的前提下,将机头变短至1.1m左右,以防止溜子向机头下滑过快;在上双网时将停采线调齐,采取边调边上网的措施,同时将上网距离缩短1.5m。

工作面顺利完成末采调直、上网上绳等施工, 1#支架与工字钢梁头不足100mm,实现零占巷,空顶面积近零的良好停采条件;转载机与皮带成大角度折角;工作面用网320困,节省近100捆。机头外延13m,机尾外延30m,如图(四)平均外移近21.5m,多回收煤炭资源1.1万吨。

图(四)22209末采调采示意图

7623(顶)充填工作面,停采位置为一条老巷,为避免在停采时与老巷整体贯通,造成大面积片帮,通过将工作面调斜(图五),逐步逐段揭露老巷,顺利完成停采任务。

图(五) 7623(顶)充填面末采调采揭露老巷

在采取边调采变上网或打锚杆时,尽量提前1-2m进行上网或打锚杆,以避免中部网或锚杆缺失的现象。

二、大面与小面对调采的影响

工作面越长,惯性大,整体反应速度慢,但一旦显现出来,需进行相应的措施调整,否则会得不偿失。如22319(底)工作面,在初采推进100m后,机头一直不显长,进行约11m的机尾调采,待机头显长后再进行调采机头,结果机头顶住上帮,1、2#支架占巷,没有出口,煤只能从机头两侧淤进转载机里,非常被动。后期进行了1个星期的机头调采,才调整好。对大面调采,如果两端超前量较大,只要机头不再变化,就应该及时的适量反向调采,以避免后期的大量调采调整。

工作面短,体量较小,随着工作面的凋斜,运输巷机与支架的整体反应快,较为灵活,但必须掌握好调采量,否则频繁的调采,不利于生产上的正规组织。

三、工作面设备对调采的影响

工作面设备尺寸越大,体型越笨重,越不利于大角度调采。比如7623充填工作面ZC6700/18/34支架,支架全长近8m,重量近30吨,支架尾梁下方还吊挂一部运输机,在过6°折线时,需借助单体进行调架,而且将工作面运输机底封耳朵损坏较多。

设备尺寸相对较小,越有利于实现调采目的。此外支架的整体稳定性,运输机与支架的连接方式均对调采有一定的影响。

四、调采过程中的管理重点:

1、无论是什么条件下的调采施工,必须加强调采比例和直率管理。支架的方向靠运输机带动,如果工作面不直,非常不利于支架的支护状态调整,支架调向、倒架和挤架等现象随时会出现。

2、调采过程中,必须加强对两端头的顶板管理。出现空顶或占巷时,端头支护必须及时做出相应的变化管理。

3、在生产过程中,尽量避免出现为保生产而进行没有计划的频繁调采:

1)、密集加减支架过程中,为保证施工空间而随意的调采,增加支架的调向状态。

2)、过断层过程中,为保证打眼放炮和生产组织而不顾两端头超前量随意调采的。

制定一个详细、科学的调采方案,要充分考虑到顶板、设备和工作面实际地质条件等,并且根据调采过程中的变化及时调整,以保证顺利实现调采目标。

[参考文献]

[1]徐永圻主编.煤矿开采学.中国矿业大学出版社,1999.

论文作者:王延国

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期

论文发表时间:2020/3/4

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