不規(guī)則綜采工作面回采實(shí)踐與探索.doc

不規(guī)則綜采工作面回采實(shí)踐與探索一、項(xiàng)目簡介該項(xiàng)目所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?yàn)椴擅簩I(yè)，主要研究內(nèi)容為不規(guī)則綜采工作面回采過程中存在的問題及應(yīng)對措施。不規(guī)則綜采工作面在回采過程中存在較多問題，通過超前采取針對性的預(yù)防措施，均能實(shí)現(xiàn)工作面的安全回采，為以后類似工作面的回采積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)使工作面設(shè)計(jì)更加靈活，在復(fù)雜地質(zhì)條件下能夠一次回采，最大限度地減少工作面轉(zhuǎn)換次數(shù)，降低生產(chǎn)成本，增加原煤生產(chǎn)時(shí)間，提高勞動(dòng)效率。二、項(xiàng)目詳細(xì)內(nèi)容1、立項(xiàng)背景四采區(qū)3上煤層為上行開采煤層，地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層密度大。受SF174斷層（H=020m）、SF79斷層（H=09m）及HF40斷層（H=09.5m）斷層影響，同時(shí)為了減少工作面轉(zhuǎn)換，43上07工作面設(shè)計(jì)為一個(gè)不規(guī)則的工作面。工作面分為南段、轉(zhuǎn)彎區(qū)及北段共三段。北段推進(jìn)長度442.5m，凈面長由150.4m縮短至82m，其中正常推進(jìn)段長度355.5m，縮面段推進(jìn)長度87m；轉(zhuǎn)彎區(qū)面積為：2225m2；南段推進(jìn)長度682m，凈面長由143.5m縮短至65.1m，其中正常推進(jìn)段長度425m，縮面段推進(jìn)長度257m。工作面巷道布置如圖一所示該工作面為上行開采工作面，受3下煤層采動(dòng)影響，工作面頂板完整性差，頂?shù)装鍘r性為泥巖及粉砂巖，裂隙發(fā)育，遇水易膨脹；工作面推進(jìn)北段時(shí)需撤除支架及運(yùn)輸機(jī)溜槽，通過轉(zhuǎn)彎區(qū)時(shí)需旋轉(zhuǎn)回采及與第二切眼對接，推進(jìn)南段時(shí)需撤除支架及運(yùn)輸機(jī)溜槽。針對以上事件，需制定科學(xué)合理的預(yù)防措施，確保工作面安全回采。2、詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容2.1 工作面及兩順槽頂?shù)装骞芾硎苌闲虚_采影響，3上煤層頂板完整性較差，頂板較破碎。工作面生產(chǎn)過程中針對頂板破碎區(qū)段采取追機(jī)移架或拉移超前支架并伸出伸縮梁以及時(shí)對空頂區(qū)域頂板進(jìn)行支護(hù)，當(dāng)工作面出現(xiàn)局部冒頂時(shí)，采取在支架頂梁上方聯(lián)單層金屬網(wǎng)并在頂梁上方沿工作面傾向布置工字鋼進(jìn)行支護(hù)。工作面過斷層時(shí)，根據(jù)斷層層位及落差情況，及時(shí)采取提剎刀措施進(jìn)行層位控制。由于所揭露斷層均為正斷層，且頂板破碎，為防止工作面出現(xiàn)局部冒頂事故，工作面采取沿?cái)鄬由媳P的煤層截割，沿?cái)鄬酉卤P煤層底板截割，盡量不截割煤層頂板。由于工作面頂?shù)装鍨槟鄮r及粉砂巖，裂隙發(fā)育，遇水易膨脹，巷道底板極易出現(xiàn)底鼓變形，為解決這一問題，采取在巷道底鼓段加強(qiáng)支護(hù)，即使用1.0m一字梁配合單體液壓支柱沿巷道中線進(jìn)行支設(shè)，有效減少頂?shù)装逡平俊?.2 工作面縮面工作面北段推進(jìn)355.5m后輔順與工作面呈75夾角，即隨著工作面的推進(jìn)，工作面面長變短，為此需要撤除機(jī)尾部分的支架及運(yùn)輸機(jī)溜槽，根據(jù)計(jì)算，工作面每推進(jìn) m需撤除1組支架及1節(jié)運(yùn)輸機(jī)溜槽。為了加強(qiáng)工作面撤除液壓支架后對頂板的支護(hù)管理，工作面超前支護(hù)改為工字鋼棚支護(hù)，工作面機(jī)尾5組支架上方聯(lián)雙層金屬網(wǎng)，并在機(jī)尾4組支架上方使用傾向工字鋼。隨工作面推進(jìn)，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾與不才幫距離不滿足安全出口要求時(shí)，拆除1節(jié)運(yùn)輸機(jī)溜槽及支1組支架，利用二切眼內(nèi)的落地絞車拖出。撤除溜槽施工工序：利用單體液壓支柱配合木板將機(jī)尾10組支架前的煤幫腰實(shí)，清理運(yùn)輸機(jī)前的浮煤；拆除運(yùn)輸機(jī)正常槽兩側(cè)的啞鈴銷，并將該節(jié)正常槽至機(jī)尾方向的支架推移連接裝置拆除；掐開運(yùn)輸機(jī)上刮板鏈，利用單體將機(jī)尾4節(jié)偏轉(zhuǎn)槽及伸縮機(jī)尾向機(jī)尾方向移動(dòng)，使正常槽與偏轉(zhuǎn)槽間留出能夠掐開底刮板鏈的間隙，將底刮板鏈掐開；將該節(jié)正常槽吊出，接上底刮板鏈，然后使用單體將4節(jié)偏轉(zhuǎn)槽及伸縮機(jī)尾向頭方向推移，直至與運(yùn)輸機(jī)正常槽對接，安裝啞鈴銷；將多余的刮板鏈裁掉，接上上刮板鏈；連接支架推移裝置，將工作面多余的電纜勻至工作面煤幫前，開機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)。撤除支架施工工序：掐開機(jī)尾端頭支架與工作面支架的架間管線，連接臨時(shí)供回液管路；在機(jī)尾端頭支架側(cè)的工字鋼下補(bǔ)支單體液壓支柱，降下支架，利用絞車將支架拖出；在支架原支護(hù)區(qū)域的工字鋼下支設(shè)單體液壓支護(hù)。2.3工作面旋轉(zhuǎn)回采工作面北段縮面回采后，機(jī)頭位置距離二切眼25.8m，此時(shí)工作面與二切眼呈18斜交，為使工作面順利與二切眼對接，工作面需進(jìn)行旋轉(zhuǎn)回采，2.3.1旋轉(zhuǎn)比例由于工作面北段縮面后，工作面機(jī)尾推進(jìn)至輔順轉(zhuǎn)彎處，此時(shí)工作面與第二輔順呈108斜交，旋轉(zhuǎn)回采時(shí)，若機(jī)尾推進(jìn)過多，采煤機(jī)將無法割通機(jī)尾，若機(jī)尾推進(jìn)過少，將不利于工作面機(jī)尾段的頂板管理，同時(shí)運(yùn)輸機(jī)容易向機(jī)尾方向下滑。綜合考慮，確定機(jī)頭推進(jìn)29.5m，機(jī)尾推進(jìn)7.35m，即按照4：1的比例調(diào)整，機(jī)頭推進(jìn)4排，機(jī)尾推進(jìn)1排進(jìn)行組織生產(chǎn)。2.3.2機(jī)頭頂板管理工作面旋轉(zhuǎn)回采期間，由于工作面設(shè)備總長度一定，隨著機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)，工作面面長逐步加大，運(yùn)輸機(jī)及支架將向工作面面里方向移動(dòng)，最終運(yùn)輸機(jī)無法與轉(zhuǎn)載機(jī)正常搭接，采煤機(jī)無法割通煤幫，機(jī)頭空頂面積加大。為解決這一問題，在工作面旋轉(zhuǎn)回采過程中，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)無法正常搭接時(shí)，在運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭添加1節(jié)正常槽，保證采煤機(jī)順利割通機(jī)頭煤幫；提前在機(jī)頭4組支架上方聯(lián)雙層金屬網(wǎng)，并按照1.0m的間距使用傾向工字鋼，當(dāng)機(jī)頭端頭支架向工作面面里方向移動(dòng)造成機(jī)頭端頭空頂面積加大時(shí)，將機(jī)頭2組端頭支架向機(jī)頭方向調(diào)整，增大端頭支架間距，減少機(jī)頭端頭的空頂面積。當(dāng)端頭支架間距大于1.0m時(shí)，在支架間的傾向工字鋼下支設(shè)單體液壓支柱以加強(qiáng)支護(hù)，直至工作面推進(jìn)至二切眼位置。旋轉(zhuǎn)回采期間工作面設(shè)備布置示意圖2.4工作面對接2.4.1轉(zhuǎn)載機(jī)拉移工作面與二切眼對接，需將轉(zhuǎn)載機(jī)經(jīng)第二膠順整體拉移至第一膠順，然后后退至二切眼前。由于工作面膠帶輸送機(jī)配有轉(zhuǎn)彎裝置，所以需先將皮帶轉(zhuǎn)彎裝置拆除，為轉(zhuǎn)載機(jī)拉移讓出通道。為減少施工工序，轉(zhuǎn)載機(jī)拉移時(shí)，第二膠順內(nèi)的皮帶隨轉(zhuǎn)載機(jī)向前拉移，疊放到第一膠順內(nèi)的皮帶上，轉(zhuǎn)載機(jī)通過轉(zhuǎn)彎點(diǎn)后，利用自移裝置后退至二切眼前。2.4.2設(shè)備對接工作面轉(zhuǎn)載機(jī)拉移的同時(shí)，對接工作面刮板運(yùn)輸機(jī)及支架。具體施工工序?yàn)椋翰鸪\(yùn)輸機(jī)機(jī)頭及偏轉(zhuǎn)槽，將其靠煤幫放置，為二切眼內(nèi)的支架安裝留出通道；調(diào)整機(jī)頭端頭支架間距至正常值，將二切眼內(nèi)放置的支架托運(yùn)至機(jī)頭端頭安裝，實(shí)現(xiàn)支架的對接；將二切眼內(nèi)放置的運(yùn)輸機(jī)正常槽托運(yùn)至第二膠順內(nèi)，