不规则综采工作面旋转开采技术应用.pdf

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1、能源技术与管理2015年第40卷第1期70EnergyTechnologyandManagementVo1．40No．1不规则综呆工作面旋转开呆技术应用陈建(淮北矿业集团公司祁南煤矿，安徽宿州234115)[摘要]祁南矿井煤层赋存复杂，井田可采煤层共1O层，其中不稳定煤层占据矿井储量36．16％，仅有的3个主采煤层中32煤结构较为复杂，且矿井按其落差大小分：落差大于等于5m的断层264条，落差小于51TI的断层324条。针对如此复杂的采场条件，特别是边角块段和各种保护煤柱切割的不规则块段，回采方式通常有大小面合茬、旋转开采和炮采3种方式。炮采工艺效率低，安全条件差，已被

2、淘汰，而大小面合茬不可避免地造成煤炭资源损失。着重介绍了旋转开采在祁南煤矿的应用，通过现场实践确定了技术的可行性。[关键词]煤层赋存复杂；不规则块段；旋转开采；创新[中图分类号]TD823．8[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)O1-0070-02=arctan0引言L式中：B为采煤机截深，m；L为工作面长度，m。祁南矿井煤层赋存复杂，特别是边角块段、各种保护煤柱切割的不规则块段较多。优化旋转开在虚心旋转时旋转角ot的计算：采技术，让技术落地生根，真正高效地指导生产，：arctan婴L提高效率和效益，做到边际效益最大化，是本文探式中／-t为循环刀数

3、，1，2⋯。讨的核心内容。旋转开采循环内切割示意图如图2所示。1旋转开采时依据原则工作面旋转开采必须考虑到3个原则Ⅲ：①工作而顶板情况和矿压显现隋况；②工作面三机配套设备适用条件；③职工现场操作水平。旋转开采通常有旋转中心实心式(固定)和虚图2旋转开采循环内切割示意图心(移动)式两种方式。旋转开采方式如图1所示。从图2可看到，由于每个切割拐点的弯曲角度与整个切割循环的转角相等，调斜时根据运输机和支架设备要求，旋转角不得大于设备水平弯曲度。在虚中心调斜过程中，支架每个循环虽然都图1旋转开采方式示意图沿切线方向前进，但是支架和运输机自身移动的此两种开采方式都是通过“长短刀”

4、结合的方特性决定着它的调向动作是个动态过程，会产生式进行调整，即始终产生一个拐点向旋转中IL,方式相对位移。运输机移动数学模型如图3所示。进行移动，当拐点移至端头时即完成一个循环，每／I刀煤都是一个小三角形。这种调斜不损坏设备，工艺简单，调斜范围较小，但由于旋转中心的移架步二≯}距逐步变小，顶板反复受压，顶板管理难度大。虚中心调斜时保持一定的前移量，避免了工作面在此处长时间不推进以及顶板、煤壁难以维护的情况，但——_jf此种推进不可避免地增大了运输机管理难度。L⋯⋯￡～_．H在实心旋转时旋转角的计算：图3运输机移动数学模型2015年2月Feb．，2015陈建不规则综采工

5、作面旋转开采技术应用71图3中，a为工作面两巷垂直状况下平距；f为工作面长度160m，煤机机身长度17m，煤机工作面甩至垂直状态下机巷超前风巷距离；c为正常割煤时，其后运输机弯曲段长度18m，煤机工作面每循环进尺；n为循环数；dn为工作面第n从机尾向下首次割煤运行长度不得低于35m，其个循环上窜幅度。后每次按35m递增，直至工作面割通峒，从而确定机头、机尾甩采比例为1：4，采用此方案，每圆由图3分析可得出第n个循环后的∑d凡：n=1班机尾进尺4峒，需29d完成甩采。方案二：∑dn=(En—Bn2)，厂“短”、“长”刀割煤配合的方式甩采。“短刀”即n=l式中E、B为计算常

6、数。煤机割煤长度小于工作面长度；“长刀”即煤机在可以看出随着甩采幅度的加大，后期支架和工作面全长割煤。短刀首次割煤长度为35架，以运输机移动幅度必然加大。后每次递增15架，直至工作面割全长。工作面割通后，根据运输机状况，机头少推进或不动，“短”、2大采高不规则综采工作面旋转开采实践“长”刀配合完成一个过程为一个循环。采用此方2．1工作面概况案，每圆班机尾进尺4峒，需21d完成甩采。715工作面位于祁南矿井田中部，为81采区具体而言，该面的主要问题有4个：①旋转中左翼第三区段，其左侧以F断层为界，上部与已心位于机头，必须确保出煤系统的通畅，否则便无法保证该面顺利调整；②大

7、采高支架设备笨重，难收作的713工作面相邻，下部以工业广场保护煤柱为界，右侧以大巷保护煤柱为边界。以管理，支架质量近41t，一旦出现大规模滑动或戗架等现象，难以调整；③中下部受断层影响，煤工作面开采走向长度527m，倾斜长160m，面积82948m，煤层可采厚度为0．5～5．8m，倾角顶区域难以管理；④该面处于初放阶段，大采高来压强度剧烈，在713工作面曾出现支架掩护梁千4o～10。，平均7。，可采储量46．3万t。工作面属较稳定煤层，工作面回采7、7两层煤。7煤厚斤顶被压断的现象。0～2．6m，平均1．5m；72煤与7l煤间距0～2．4