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【摘要】综采工作面伪斜回采管理是综采技术管理的关键,伪斜调整不当,不仅会使输送机上窜下滑,与转载机搭接不合理,影响正常出煤,且使上、下出口难以管理,支架随运输机的上窜下滑容易导致歪架、倒架,导致采场顶板支护失控,直接影响着工作面的安全生产。
【关键词】复杂条件;上窜下滑;伪斜调整;研究;实施
现阶段回采的已15-17-13021采面坡度大、断层多,水、火、***、煤尘、顶板等各种自然灾害均有,在这种复杂的地质条件下,采面必须通过调整伪倾斜、控制支架与运输机状态、调整采面坡度等一系列方法的控制运输机的上窜下滑,确保运输机头搭接合理,保证下出口畅通,为以后十三矿在大倾角大采长采面等相似条件下的控制工作面刮板运输机的上窜下滑整提供参考和借鉴。
一、采面概况
采面可采走向长733m,倾斜长195m,,±,倾角平均18°,局部坡度达到46°,,回采率95%,,。采面在掘进时两巷共揭露26条断层,~10m之间,其中切眼暴露大小断层6条,正、逆断层均有发育,另外采面里段有20~120m长的岩浆岩及天然焦侵入段,对回采也有很大的影响。~,~。~;。采用走向长壁后退式全部垮落式管理顶板的综合机械化采煤工艺。
工作面支架使用130组ZY6400-20/40型液压支架,落煤采用MG300/700-WD型煤机,斜切进刀双向割煤。采面使用SGZ-764/500型刮板运输机运输,机巷里段使用SZZ-764/200型转载机,外段使用胶带运输机运煤。支架工分段追机作业,循环工作,其它工种在自己岗位上给予配合。
二、伪倾斜对生产造成的影响
1、导致工作面运输机上窜下滑
运输机与转载机搭接出现不必要的变动,改变了运输机与转载机的合理搭接情况,造成运输机机头处出煤不畅,形成大煤量塕运输机机头后拉回煤现象,增加了运输系统负荷,提高了设备检修难度。
2、造成支架状态变化无常
随着工作面的上窜下滑,带动支架同时出现下滑或上窜情况,在生产期间,需及时掌握支架的调斜、角度,导杆的上、下摆动情况,通过伪斜的调整,逐步控制运输机的状态。由于受断层影响,在交界段易出现运输机拐点,在拐点处支架出现角度大,调斜严重,甚至歪架、咬架现象,严重制约生产的正规循环。
三、运输机下滑分析
工作面伪倾斜调整不及时或控制不当就会出现运输机上窜下滑。本采面平均坡度18°,工作面初采时,切眼内最大角度达到46°,当工作面正常生产时,采煤机在两端头来回割煤后,在推移运输机和拉移支架时工作面支架和运输机缓慢下滑,主要原因一个是支架、运输机自重造成,一个是从上往下推移运输机或拉移支架造成的。另外采面坡度逐步调整,落差逐步变小都是影响运输机上窜下滑的因素之一。
1、支架、运输机自重影响
工作面支架使用130组ZY6400-20/40型液压支架,该支架支撑高度2000-4000mm,支撑宽度430mm~1600mm,自重约20t/组,合计2600t。再加上一部SGZ-764/500刮板运输机的重量,在推移运输机和拉移支架时,受自重影响沿工作面斜面产生的向下分力导致支架、运输机缓慢下滑。
2、落差、坡度影响
本采面风巷标高-,机巷标高-,风、,平均倾角18°。经过近8个月的推进,现在风巷标高-510m,机巷标高-573m,风、机巷现在落差为63m,平均倾角15°。通过落差逐步变小,运输机机身伸展,造成运输机下滑。
3、人员操作影响
采面割煤方式为双向割煤,进刀方式为斜切进刀,其程序为:
(1)采煤机下行(或上行)割煤到终端。
(2)将采煤机前滚筒下降,后滚筒上升,沿刮板运输机的弯曲段反向切入煤壁,到全部进入直线段后停止。
(3)调上、下滚筒位置,同时推移刮板运输机弯曲段及机头,完全推直后,采煤机下行(或上行)割三角煤到终端。
(4)反刀上行(或下行)先跑一段空刀,然后正常割煤。
在这种正规循环下的不断往复过程中,推移运输机滞后采煤机后滚筒15~20m距离,顺序推移刮板运输机,推移刮板运输机时弯曲段不小于15m。推后方能进行拉移支架工序。在设备自重的影响下,必须发生细小的相对滑动,由于拉移支架时导杆会发生一定的向上或向下的偏移。当煤机向下时,由机尾向机头方向逐架推移运输机后再拉架,则支架导杆向下偏移,作用力向机头侧,造成下滑。
四、调整伪倾斜方法
1、根据经验公式确定伪倾斜范围
调伪斜程度(如机巷超前风巷距离)根据经验公式计算:
A=L×tan(α/3)
式中:A—调斜程度
L—采面煤层斜长
α—煤层倾角
根据上式将采面相关数据代入得:
A=195×tan(α/3)
=195×tan(α/3)
=
则采面伪倾斜调整大致保持在20m左右,实际生产时应根据倾角、支架、输送机实际状况及时调整。
2、利用大、小斜子调整
在每班交接班时严格验收运输机与转载机的搭接情况,通过观察运输机与转载机搭接长度以及采面支架导杆向上或向下的变化情况、支架的调斜情况提前进行伪倾斜调整。若运输机机头较长时,可多推机头,少推机尾。如:将原两头后即向上机尾方向割煤过两尾的正规循环,改为过三次机头再向上过二个机尾或过二次机头再向上过一个机尾。若机尾长,则改为多过机尾少过机头。若运输机下滑趋势明显,已不能控制下滑时采用插小斜子的方法,即根据实际情况,过一个头后往上不割机尾再拉下来,割机头后再向上,一次比一次距机头近,以极快的速度控制运输机下滑。但此方法容易使采面运输机变得后凸,且使支架容易产生挤架、咬架现象,应根据现场支架侧护余量较多时采用。3、控制支架状态调整
在运输机上窜下滑时,通过支架的拉移方向对运输机控制运输机。当运输机下滑时,割煤后,从机头向机尾地方向拉移支架,人为将支架与运输机垂直联接的方式,利用支架闭帮板、调架千斤顶进行调整,使支架尾部向下,通过导杆联接控制运输机下滑。
4、根据落差、采面坡度变化调整
随着采面不断推进,风、机两巷的落差也在不断发生变化,落差变小,运输机逐渐向两巷伸展,采面坡度被衬平后,运输也同样得到伸展,这种情况下即使伪倾斜不变,运输机仍会出现上窜下滑。在地质说明书上每20~30m计算出采面的实际长度,观察采长的变化,每周至少收集二次采面的坡度变化数据,提前制定伪倾斜的调整方案,通过大、小斜子来控制运输机的上窜下滑。
5、操作工序改变调整
改变正常的推移运输机后再移架的工序进行防滑。采煤机正常从机尾向机头割煤后,不在进行追机做业,而是等跑到机头后,从下向上进行推移运输机和拉移支架,通过升紧下方支架后推移时打开本架侧护给一个向上的力,控制支架运输机下滑。采煤机从机头向机尾方向时,按正常工序进行。另外可以在拉移过程中打开调架千斤顶,调整支架与运输机的联接状态,控制运输机的下滑上窜。
五、伪斜调整效果
1、生产中首先要观察运输机的上窜下滑情况以决定调整伪斜的方法。不太严重时,可以通过多过机头、机尾来进行长期调整控制,期间关注支架的调斜情况,操作中使用一种或二种方法进行控制。运输机下滑较严重时,要将几种方法联合使用,以便及时阻止上窜下滑趋势。
2、伪斜量的把握必须动态、及时。当伪斜量已达到理论值时,要求验收员、班组长每班必须关注运输机的上窜下滑情况。运输机与转载机的搭接、支架导杆与运输机的联接方向、支架调斜的情况变化,及时停止调斜措施,观察1~2正规循环后观察运输机的上窜下滑情况再决定是否继续调整。
3、调整过程中,要及时关注工作面的工程质量与设备的完好情况。支架的调斜、角度,运输机的直线度、起伏情况,保证支架的初撑力和工作阻力,确认支架与运输机的联接情况,确保支架检修到位,拉移支架进行拉线管理,保证运输机直线度。
已15-17-13021采面在风、机两巷落差大、坡度大、断层多,采取各种方式调整采面的伪倾斜,有效的控制了运输机的上窜下滑,使正规循环在采面达到有序进行。在采面内断层达6条,全岩、半煤岩占全采面3/4范围的情况下,回采过程中未出现运输机大的上窜下滑现象,最多月推进31m,产量达到4万吨。为十三矿在大倾角大采长采面等相似条件下的控制工作面刮板运输机的上窜下滑整提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]李坤,天灵涛,史为好,王震。综采工作面调斜技术研究《科技信息》2012年第19期
[2]。倾斜综采工作面刮板输送机上下窜的控制与调整《企业导报》2010年第06期
[3]方治国,王尚武,李汇明。局部大坡度工作面伪斜开采技术研究《陕西煤炭》2012年第01期
作者简介:
郝双峰(1980-),男,河南周口人,2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,助理工程师,现从事矿井开采设计工作。
84163584