不規(guī)則對拉工作面90度旋轉回采技術的研究與實施

1、<p>　　不規(guī)則對拉工作面90度旋轉回采技術的研究與實施</p><p>　　摘要：對于大莊礦來說，通過創(chuàng)新開采工藝，減少了工作面跳眼搬家及煤柱損失，解決收尾礦井大巷煤柱工作面兩巷布置不規(guī)則、頻繁拆安支架，降低回采成本、提高工效，對大莊礦收尾期間的安全、穩(wěn)定發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實意義，并且取得良好的經濟效益。 </p><p>　　關鍵詞：回采技術 工作面 創(chuàng)新 </p&

2、gt;<p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　大莊礦經過30多年的強力開采和周邊小煤窯濫采亂挖，資源已日趨枯竭，采場逐步萎縮，截止2010年末剩余工業(yè)儲量269萬噸，可采儲量70余萬噸，屬政策性破產礦井，目前已步入礦井收尾階段，現(xiàn)主要回采己三采區(qū)大巷煤柱。 </p><p>　　大莊礦屬政策性破產礦井，已步入收尾階段，現(xiàn)主要回采己三采

3、區(qū)大巷煤柱。大莊礦于2009年5月份成功上馬懸移液壓支架以來積累了寶貴的回采經驗，但如何發(fā)揮使用好ZH1600/16/24ZL型整體頂梁組合懸移液壓支架小巧靈活、整體穩(wěn)定性好、便于操作、適應性強等優(yōu)點，采用大幅度旋轉回采工藝，減少了工作面跳眼搬家及煤柱損失，解決收尾礦井大巷煤柱工作面兩巷布置不規(guī)則、頻繁拆安支架，降低回采成本、提高工效，對大莊礦收尾期間的安全、穩(wěn)定發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實意義，也為集團公司進一步推廣使用好ZH1600/16

4、/24ZL型整體頂梁組合懸移液壓支架提供可借鑒的經驗與依據(jù)，這也是我們立項的初衷。 </p><p><b>　　2 提出問題 </b></p><p>　　大莊礦屬政策性破產礦井，已步入礦井收尾階段，現(xiàn)主要回采己三采區(qū)大巷煤柱。大莊礦于2009年5月份成功上馬懸移液壓支架以來積累了寶貴的回采經驗，但如何發(fā)揮使用好ZH1600/16/24ZL型整體頂梁組合懸移液壓支架

5、小巧靈活、整體穩(wěn)定性好、便于操作、適應性強等優(yōu)點，采用大幅度旋轉回采工藝，解決收尾礦井大巷煤柱工作面兩巷布置不規(guī)則、頻繁拆安支架，降低回采成本、提高工效，對大莊礦收尾期間的安全、穩(wěn)定發(fā)展有著十分重 </p><p>　　要的現(xiàn)實意義，也為集團公司進一步推廣使用好ZH1600/ </p><p>　　16/24ZL型整體頂梁組合懸移液壓支架提供可借鑒的經驗與依據(jù)，這也是立項的初衷。 <

6、/p><p><b>　　3 優(yōu)化回采方案 </b></p><p>　　①方案一：工作面推進至機巷一部皮帶機尾20m時停產，將工作面230組懸移支架全部回收，留設20m煤柱，在一部皮帶機尾重新掘230m巷道作為工作面機巷，原工作面東風巷作為新切眼安裝60組懸移液壓支架回采。 </p><p>　　②方案二：根據(jù)工作面機、風兩巷布置情況，工作面推進

7、至己三煤柱Ⅲ采煤工作面機巷一部皮帶機尾時停產，將原工作面230組懸移支架拆除沿空留巷跳眼搬家，原工作面東風巷作為新切眼安裝60組懸移液壓支架回采。 </p><p>　　③方案三：選用扇形工作面旋轉90°回采，即工作面沿空留巷替換170支架時，預留東面機尾60組懸移液壓支架作為扇形工作面旋轉回采。 </p><p>　　④可行性研究：方案一：工作面重新布置，系統(tǒng)簡單，實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)

8、作業(yè)。缺點是重新掘230m巷道任務量大，采掘接替出現(xiàn)緊張，煤柱損失資源量將近1.4噸。方案二：解決了工作面回采至一部皮帶機尾時生產系統(tǒng)調整問題，工作面跳眼搬家調向實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)回采；缺點是沿空留巷替換懸移支架230組、需安裝懸移支架60組，投入人力物力大，停產時間長，不利于工作面采空區(qū)防自燃工作，與方案三比較工作面多停采17個生產班次，采掘接替出現(xiàn)緊張。方案三：減少沿空留巷替換懸移支架60架、安裝支架60架次、合計120架次，減少了人力物

9、力投入、縮短了停產時間、保證了采掘接替；但缺點是旋轉回采工藝復雜，懸移支架工作面扇形旋轉90°回采在集團公司和全國來說屬頭一次，沿空留巷不利于工作面采空區(qū)防自燃工作，安全和技術管理難度大。 </p><p>　?、莘桨傅拇_定：經課題攻關領導小組對以上三種方案論證對比，結合大莊礦近3年來懸移支架回采經驗，認為“沿空留巷、工作面扇形旋轉90°回采”方案不論從經濟角度還是從安全管理角度都優(yōu)于原方案，

10、而且大幅度旋轉回采可為懸移支架的進一步推過積累寶貴的回采經驗。 </p><p>　　4 己三煤柱Ⅲ采煤工作面概況（附圖） </p><p>　　己三煤柱Ⅲ采煤工作面位于二水平己三采區(qū)大巷煤柱，對拉工作面布置。地面標高+210～+220m，工作面標高-104～-133m，工作面走向長400m，工作面傾斜長60～230m，回采面積45000m2，該工作面推進方向橫跨己四采區(qū)皮帶大巷、軌道大巷

11、及己四總回風巷，24022風巷、24021風巷、24031風聯(lián)巷和24002風巷7條老巷，南、東、西側均為本礦采空區(qū)，屬“孤島”工作面。該采面內有兩條斷層和一陷落柱對回采有一定影響。 </p><p>　　5 回采過程中問題評估和初步對策研究 </p><p>　　5.1 大巷“孤島”煤柱工作面（對拉工作面）回采，三面采空，老巷多且處于不同層位，機、風兩巷壓力大、應力集中，尤其是雙機頭控頂

12、面積大，受己四總回風巷（位于采面上部）和己四皮帶巷（位于采面下部）疊加應力影響，造成雙機頭控頂區(qū)壓力明顯。 </p><p>　　5.2 針對大巷煤柱兩巷壓力大，動壓影響范圍大（掘進期間就表現(xiàn)明顯）提出對策：加大兩巷動壓區(qū)維護工作，保持20m+10m單雙替棚，進行超前替棚維護；兩巷替棚及加固使用的單體液壓支柱全部穿（300×200×70mm）柱鞋，防止支柱鉆底，增強支柱的支撐強度。 </

13、p><p>　　5.3 己三煤柱Ⅲ采煤工作面扇形旋轉回采是以機頭為中心，在旋轉回采中會遇到下半段（機頭）與上半段（機尾）推進度不一致的現(xiàn)象，為解決這一問題，我們在機頭二脖5m段、機尾延長段采用了單體柱配金屬鉸接梁棚子與懸移支架混合支護，有效解決了機頭與機尾步距不一致問題。 </p><p>　　5.4 在工作面旋轉回采過程中，若是對支架管理不善還會出現(xiàn)擠架、咬架現(xiàn)象。我們針對這一問題，采用在回

14、采過程中嚴格規(guī)范移架順序，即移架時從機頭方向第一組懸移支架開始，多循環(huán)小步距移架作業(yè)，并用導鏈牽引第一組支架頂梁梁頭，調整煤墻側立柱角度，促使支架統(tǒng)一向機頭方向移動，保證足夠的架間距。 </p><p>　　5.5 當扇形工作面旋轉回采至最大采長時，我們面臨的是機尾三角區(qū)的安全管理。受采動影響三角區(qū)應力集中、壓力大，頂板管理困難。一是墊柱鞋、縮小棚距、加設戧棚或戧柱的方式增加支護能力；二是加強工程質量管理力度，支

15、柱迎山有力、初撐力達到作業(yè)規(guī)程要求，金屬鉸接頂梁梁頭抵緊煤壁；三是機尾上隅角超前放一排頂，減小控頂面積；四是根據(jù)機尾三角區(qū)煤壁松軟、易片邦的特點，提前將機尾三角區(qū)做透，頂梁直接至風巷替棚，而后在保證通風、行人的前提下將三角區(qū)老塘側支架進行回收，減少三角區(qū)控頂面積；五是隨旋轉回采工作面將由短變長，而后推過風巷拐角后隨回采將逐步縮短，為便于延長和縮短工作，延長段采用單體柱配鉸接頂梁支護。 </p><p><b

16、>　　6 結論 </b></p><p>　　6.1 經濟效益。①避免了工作面搬家，實現(xiàn)了正規(guī)循環(huán)作業(yè)。創(chuàng)經濟效益：1310.4萬元。②新增利稅251.68萬元。③增收節(jié)支總額=34.54萬元。④創(chuàng)純經濟效益=1310.4+34.54=1344.94 </p><p><b>　　萬元。 </b></p><p>　　6.2

17、社會效益。①減少了機、風兩巷布置不規(guī)則工作面頻繁搬家次數(shù)，減少了每噸成本投入，提高了回采效率和效益，實現(xiàn)了安全、高效生產。②為ZH1600/16/24ZL型整體頂梁組合懸移液壓支架旋轉回采提供了可借鑒的經驗依據(jù)。③新工藝的使用，磨煉了職工隊伍，增強了干部職工學習、操作新工藝的積極性，提高了礦隊安全技術管理水平。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><