综采工作面大倾角俯采、转采的可行性分析

综采工作面大倾角俯采、转采的可行性分析
1、引言
我国北方，是中国煤炭的老工业区，多数矿井的开采服务年限已达半个世纪之久。

位于黑龙江省边陲城市—鸡西；有一座现代化矿井——东山煤业有限公司（原小恒山煤矿）。

曾经在改革开放初期为我国的煤炭事业做出了突出的贡献。

东山煤矿至九十年代进入三水平以来，随着开采深度的增加，煤层的赋存条件变得及其复杂；不仅煤层的倾角大，而且大块煤田内褶曲、断层纵横交错，顶板破碎，矿压增大，瓦斯含量增加。

为综采工作面设置带来了很大困难。

为了保证综采工作面的可开采储量，减少搬家次数。

因此大倾角俯采、转采工作面的开掘势在必行。

然而如何解决大倾角俯采，转采工作面的采煤工艺和开采方法是摆在我们面前新的难题。

2、该综采工作面具有的优点
东山煤矿一六三综采队所开采的下东采3#下左一工作面就是属于大倾角俯采，转采工作面。

该工作面的设置具有如下优点：
1、避开大断层，减少工作面因过断层所造成的设备损坏、安全无保证、煤质下降以及洗煤困难等不利因素。

2、增加了回采储量（工业储量为46万吨，回采储量为44万吨），从而延长开采时间，避免了工作面频繁搬家，降低不必要的劳动成本和劳动强度。

3、增加了煤炭的回收率，减少了掘进工程量，从而提高了企业的效率。

3、该综采工作面存在的问题
虽然该工作面具有如此多的优点，但所面临的众多回采难题是必须要解决的。

具体难点如下：
（1）俯采坡度大（最大为18.5度）；转采坡度大（最大为22度）。

(2)旋转开采时下机头不动，顶板压力增大，支护难以及输送机下窜等难题。

(3)旋转开采角度大（设计为99度），实际达105度。

如此条件在鸡西矿业集团所属煤矿属于首次开采。

(4)旋转工作面不等长（最长为176米，最短为172米）。

(5)旋转开采开始前，结束后工作面不等长。

开采前为169米；结束后为162-164米。

(6)旋转开采前上，下巷标高为上高下低（工作面坡度为8度）。

结束后标高为下高上低（工作面坡度为17度）。

(7)旋转开采后期，工作面长度的确定、支架数量的确定以及液压支架、刮板输送机下窜问题。

4、主要回采工艺和应解决的问题
虽然面临如此多的困难。

但是为了保证回采的顺利进行，作为煤矿工程的技术负责人，本着边开采，边总结和以往的实际工作经验；对该工作面的采煤工艺和回采过程中的难题做以详细的分析和解决。

该工作面的回采分为俯采阶段、旋转准备阶段、旋转阶段、平推阶段和调正阶段五部分（见图例1）。

现就各个阶段开采过程所面临的难题和解决方法分别做以分析和介绍。

（1）俯采倾角大（最大为18.5度），旋转开采时上巷达22度。

当工作面的俯采坡度达到12度以上时，工作面以无法正常进行推溜作业（推移刮板输送机时，刮板立起）。

达到15度以上时采煤机就会发生倾倒脱离机道。

无法正常割煤作业。

真对无法正常推移输送机的难题，采取了压柱推溜法见（图例2），既用单体液压支柱压住推拉头进行推移输送机。

此种工艺在实际工作中取得了成功。

真对采煤机倾倒脱离机道，无法正常割煤、刮板输送机无法正常运煤的难题。

在采煤机割煤前采取了支架前梁吊溜法，见（图例3）。

既用链条锁住支架前梁和刮板；升起前梁将刮板输送机吊起，同时刮板输送机下方进行垫货，将输送机
垫平，然后采煤机进行割煤作业。

见（图例4）从而解决了采煤机无法正常割煤作业和运输机无法正常运煤。

确保了综采工作面实现割煤、运煤、移架、推溜正规循环作业所面临的难题。

（2）由于旋转开采时输送机下机头长时间不动，顶板压力将增大。

超前压力大大提前。

真对这一情况，工作面下隅角切顶线采用了单体柱堆积支护顶板和俯采防捕矸等安全措施，超前支护采用三排柱管理顶板，压力大的地点采用对柱管理，确保20米范围内的支护安全。

真对输送机下机头下窜的问题，做到旋转开采前，调整工作面的开采方向，将下机头前推与煤壁在同一平面内（见图例1）既旋转准备阶段。

将平顺刮板输送机靠近煤壁，保证工作面正常运煤。

为防止下机头下窜问题留有一定的空间，同时调整工作面架型，防止下机头下窜。

（3）旋转开采角度大（设计为99度）。

实际开采时达到105度。

由于长时间旋转开采，工作面的工程质量面着新的问题，工作面上出口需要不断地进刀，每切割一刀煤长度相差20米；工作面进4个循环割一通刀。

并不断调整工作面的架型，保证支架直，刮板输送机直，煤壁直。

同时上巷旋转推进到一定进度，下巷需要推进一个循环，以防止顶板压力过度集中在下部支架，将下部支架压靠。

所以旋转开采时下机头不是原地不动。

而是开采前留有一定的余量（12米），同时防止旋转开采结束后上机头和上部支架顶到煤壁而无法正常开采。

（4）由于旋转工作面不等长（最长为176米，最短为172米），采煤机割煤至上巷将会出现切割不透的情况，真对这一情况采取了增加刮板输送机的长度，提高了回采率，真对上巷顶板支护采取了四对八梁配合单体柱迈步支护顶板的方法。

既解决了空顶难题，同时又保证了采煤机割煤。

可以随时根据工作面的长度变化，调整刮板输送机的长度。

（5）由于旋转结束后工作面的长度缩短到162-164米，所以根据这一情况，必须提前进行旋转开采（提前12米，前面以提到），通过调整刮板输送机上部的长度保证了工作面的正常旋转开采。

（6）由于旋转开采前上、下巷标高为上高下低（工作面坡度为8度）。

结束后标高为下高上低（工作面坡度为17度）。

给工作面运输带来了新的难题，真对这一情况在上巷提前敷设了运输系统（平顺刮板运输机，胶带运输机）。

当工作面刮板输送机运输困难时改变运输系统，既由下巷运输改为上巷运输；同时改变通风系统，既由下巷入风，上巷回风改为上巷入风，下巷回风（解决了工作面下行风的问题）；同时改变供电系统，既供电线路改到上巷。

（7）由于旋转开采后期，必须确定工作面实际长度和支架的数量。

因为旋转开采时工作面最长为176米，所以在这一时期采取工作面整体平推，将刮板输送机缩短，同时确定下部头台支架的最佳位置。

然后在工作面调正阶段继续旋转工作面上部，进一步调整刮板输送机的合理长度，确定支架的实际数量（多余支架由下巷轨道装车送出最多撤出2台支架）。

至此整个综采。