二次旋转开采技术在复杂地质条件下开采中的应用

1、二次旋转开采技术在复杂地质条件下开采中的应用 【摘 要】针对1037工作面地质条件复杂的现状，将工作面布置成“z”形，采用二次旋转开采技术开采，减少了工作面搬家次数和巷道掘进，取得了很好的经济效益。 【关键词】二次旋转开采；“z”形工作面；复杂地质条件 刘店煤矿地质条件复杂，断层很多，为了减少工作面搬家次数，该矿技术人员没有按照传统的方法将工作面按照直线布置，而是采用折线布置，采用旋转开采。这种开采方法减少了煤炭损失，增加了企业效益，下面以1037工作面为例进行详细介绍。 1 工作面布置方案 1037工作面原来设计为两巷直线布置。但当机巷施工至约300m时，遇断层df08-45，落差5m，通过

2、打钻探明前方60m处还有断层df08-47，落差10m，如此则判明原1037工作面外段可采，而里段无法开采。再加上根据风巷现场揭露的断层判断，1036工作面外段不可采，面1036里段是可以开采的。经过反研究决定，将1036工作面里段和1037外段合并为一个工作面，形成“z”形采煤工作面。工作面外围巷道不变，在机巷遇断层df08-45处改方位角：方位=63为方位=28施工，风巷也根据机巷方位作相应调整（如图1所示）。 图1 工作面布置方案 2 旋转方法的确定 旋转方法可分为实中心旋转和虚中心旋转两种，实中心旋转与虚中心旋转在实际回采过程中有较大的差别，实中心旋转时工作面一端固定不动，而采用虚中心

3、旋转时，工作面机风巷须按一定的比例进行甩采。由于旋转角度较大，同时旋转过程中工作面还要延长，旋转时间较长，如采用实中心旋转，机头处长时间不推进，顶板、煤壁难以维护，因此1037工作面两次旋转方法均定为虚中心旋转。 当煤机割完旋转前的最后一刀时，围绕旋转中心，机、风巷按一定比例进行旋转，前、后部输送机机头保持一定的前移量，直至到达预定旋转位置为止。 按每调斜循环的转角不超过1.5的要求，确定输送机上拐点的最小间距为： smin=b/tan=0.6/0.02=30（m） 式中：b采煤机截深，取0.6m。 为便于及时调整旋转期间的支架状态，对旋转回采做到过程控制，精细流程，需要确定每个调斜循环的割煤

4、刀数n： n=l/ smin=120/30=4（刀） 式中：l工作面长度，此处取旋转期间工作面平均长度120m。 在每次旋转过程中，调斜一个循环所需的循环数为4，每循环的通刀数为1，调斜3短1长。 3 初次旋转开采 第一次旋转开采是以机头为虚中心，甩采尾回采，这种甩采方式比较多见，其难点是机尾延长段需人工采煤。 3.1 施工方案 （1）工作面机巷推至距拐点位置10m时机、风巷按照1：4比例进行甩面即机头进1m机尾进4m，分段对机尾进行加刀，当风巷推至超前机巷3m位置时甩面结束，工作面正常推进，机尾延长段使用dz3.15单体配合限位梁四、五排走向管理，每机尾延长500mm即加补一棚。 （2）风巷

5、探煤巷三岔门位置处顶板破碎压力显现较大，为确保安全此段u型棚梁及下帮腿子不进行回收。风巷回采至距躲避峒室10m时使用单体支柱提前将躲避峒室内原工字钢梁套棚拿掉。 3.2 工作面甩面技术 （1）工作面机巷推至距拐点位置10m时机、风巷按照1：4比例进行甩面即机头进1m机尾进4m，分段对机尾进行加刀，当风巷推至超前机巷3m位置时甩面结束。 （2）合理控制加刀位置，工作面机头、20、40、60号架为分次加刀位置，加刀顺序为60架、40架、20架、机头，移车弯曲段长度不得小于15m。 （3）甩面回采期间，拉架工应由经验丰富的人员担任，拉架时使用侧护板配合单体调整支架状态，防止出现挤架、咬架、爬架现象。

6、 （4）甩面回采期间，根据现场情况及时对机巷靠车，保证工作面刮板输送机搭接合理。 （5）加强甩面期间工作面输送机的管理，确保工作面输送机保持平、直，抵车时及时将车取车，同时加强甩面回采期间的矿压监控，确保液压支架初撑力不低于24mpa。 4 二次旋转开采 第二次旋转开采是以机尾为虚圆心，甩机头开采的，这种旋转开采方式比较少见，其最大的难点是在旋转开采的过程中，容易出现运输机机头不够长，运输机和转载机不能正常搭接的情况，从而无法出煤。所以，旋转开采前，必须提前对工作面进行刷帮。 4.1 机巷运输系统设备位置调整方案 目前工作面出煤系统为：工作面输送机机巷转载机（48m）机巷40t转载机皮带机，机

7、巷40t输送机机头位置为拐点位置。过拐点前，将机巷输送机系统位置调整为： 工作面输送机机巷40t输送机（35m左右）转载机皮带机。40t输送机机头为拐点位置，缩短皮带机机尾，转载机拉过拐点，位置调整至40t输送机与皮带机中间。工作面机巷推进至距机巷拐点83m位置时进行运输设备位置调整。 提前对拐点位置进行刷帮，经计算拐点前后向上、下帮各刷20m，向上帮刷帮最多为6m，确保24m长转载机能顺利通过。 4.2 工作面甩面方案 工作面风巷巷推至距拐点位置10m时风、机巷按照1：4比例进行甩面即机头进4m机尾进1m，分段对机头进行加刀，当机巷推至超前风巷2m位置时甩面结束，机尾延长段使用dz3.15单

8、体配合限位梁四、五排走向管理，棚档500mm。 4.3 工作面甩面技术 （1）工作面风巷推至距拐点位置10m时风、机巷按照1：4比例进行甩面即机头进4m机尾进1m，分段对机头进行加刀，直至甩至机巷超前风巷2m位置时结束。 （2）合理控制加刀位置，工作面机尾、60、40、20号架为分次加刀位置，加刀顺序为20架、40架、60架、机尾，移车弯曲段长度不得小于15m。 除以上两点外，其他技术要点与初次旋转开采相同。 5 经济效益分析 1037工作面“z”形布置旋转开采技术应用，比两巷直线布置多回收煤炭资源12万吨，按每吨纯利润按300元计算，创收3600万元；同时减少巷道掘进工程量约800m，节约掘

9、进投入800万元； 同时减少了综采工作面的安装、拆除各一次，节约了安拆费用约300万元，合计创纯利润4700万元，创造了良好的经济效益。 6 结论 综采工作面的“z”形布置旋转开采技术，解决了断层构造发育、走向又较短的可采块段开采的技术难题，提高了综采工作面的连续推进长度和对复杂地质条件的适应性，为复杂条件下不规则块段布置综采工作面进行了实践，提高了煤炭资源的回收率，具有广阔的推广应用前景。 参考文献： l徐永圻.煤矿开采学m.徐州：中国矿业大学出版，1999. 2钱鸣高，石平五.矿山压力与岩层控制m.徐州：中国矿业大学出版社.2003. （上接第387页） 4 结束语 随着采矿技术的发展，带式输送机今后的运输能力会进一步加大，运输距离会更远，运输速度也会更快。这对润滑技术也提出了新的要求，继续采用人工润滑显然是不切实际的，这就需要我们不断改进润滑技术，不断设计新的自动润滑系统，不断改进旧系统的缺点，使其更加完善。本文中介绍的智能集中润滑系统解决了传统集中润滑系统的油量不可调、故障不可检的问题，实现了定点定量润滑以及定点检测与报警，明显提升了润滑效果，提高了设备维护质量，已成功应用于工程实践，是将来带式输送机配套润滑系统的必然选择。 参考文献：