叶新矿

[摘 要]针对地质条件复杂的矿井，采用旋转回采法开采技术，可克服传统回采法无法回采的技术难题，提高了矿井的资源回收率，延续矿井的寿命。为地质条件相同或相近矿井回采工作，提供科学技术依据。

[关键词]综放 大角度 旋转法回采

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0084-01

一、采面概况：

朝川矿一井己16-17-210909综放工作面位于二水平暗主斜井以东，己16-17-21070工作面以北，第四勘探线以西，采面南侧为己16-17-21070工作面采空区，煤柱宽度8-10m， 采面北、东、西侧尚未采动。己16-17-21090）综放工作面井下标高-185.0～-251.5m。走向长度1363m，采面倾斜长度139m，该面煤层厚度变化较大，煤厚2.0m～11m，平均4.7m，煤层倾角6°～23，可采储量65万吨。该采面机、风两巷分别成S弯布置弯曲段形成148°夹角。

该综放工作面采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤方法采煤。采用ZFY6800/17/32型掩护式放顶煤液压支架和ZFG7600/17.5/35H放顶煤过渡液压支架支护顶板，全部跨落法处理采空区。

水文地质情况：由于受地质构造的影响，该采面在掘进施工过程中机、风两巷多次变线，分别形成两个S弯，弯曲段两侧巷道形成148°夹角。

该工作面直接顶板以砂质泥岩为主，厚度平均5.4m，局部以砂质泥岩为主，厚1.00～1.50m。老顶为中细粒砂岩，厚15.2m。预计直接顶初次垮落步距3～5m，基本顶初次来压步距10～30m，基本顶周期来压步距7～10m。顶板岩性组合特征基本顶级别为Ⅱ级，直接顶类别为Ⅲ类。工作面煤层直接底板为灰色块状泥岩，厚度2.0m左右，老底为砂质泥岩，厚度5.50m左右。

二、方案设计：

根据该采面的实际形状，采面在回采期间若采用以往传统的方法进行回采，综放工作面必须进行回撤、倒面，且接替面尚未形成，将有三个月左右的采掘失调期，同时将放弃旋转区内18万吨的资源。在旋转区内若采用分段小弧度旋转推采法，可实现安全回采的目标。

通过对该采面的综合分析，本面可采取分段旋转法，避免大角度旋转造成综放支架咬架、挤架等事故，将第一个旋转区域内分成三个旋转区段，降低每次旋转的角度，保障生产安全。同时可将第一个旋转区的回采经验运用到第二个旋转区直接推广应用。

三、施工技术要求：

工作面分3个阶段进行扇面旋转调斜，第1阶段为工作面旋转调斜前的调整阶段，第2、3阶段为工作面旋转调斜阶段。

第一阶段：风巷旋转调斜长度为16.7m，机巷旋转调斜长度为26.6m，按2：3的比例进行旋转调斜。为了使工作面在旋转调斜中运输机出现上窜时有足够的可调整量，第一阶段旋转调斜结束后，工作面机头处于机巷第一拐角点以东15m处。

第二阶段：风巷旋转调斜长度为13.1m，机巷旋转调斜长度为34m，按2：5的比例进行旋转调斜。

第三阶段：风巷旋转调斜长度为17.4m，机巷旋转调斜长度为60.6m，按2：7的比例进行旋转调斜。

四、调斜回采方法：

第一阶段：本阶段为采面调整阶段，可根据现场情况进行适当的调整，确保采面进入第二阶段调斜时，工作面机头处于机巷第一拐角点以东15m处。

第二阶段：本阶段调斜工作分解成两次小调斜进行推进，①第一次小调斜按1：2的比例进行推进，即采煤机割2刀机头、1刀机尾模式进行扇面调斜。调斜前，采煤机先从机头向机尾割煤一个通排，移运输机到50架附近处停止，50架以上运输机不移，然后采煤机从50架附近处割煤到机头，采煤机割煤时，从机尾向机头方向移运输机一个通排。

第三阶段：本阶段调斜工作分解成两次小调斜进行推进，①第一次小调斜按1：3的比例进行推进，即采煤机割3刀机头、1刀机尾模式进行扇面调斜（按第二阶段1：3的调斜方法进行操作）②第二次小调斜按1：4的比例进行推进，即采煤机割4刀机头、1刀机尾模式进行扇面调斜，第一刀割煤从机头割至45架附近处停止，第二刀从机头割至65架附近处停止，第三刀从机头割至80架附近处停止，第四刀割通排，即：第一刀采煤机由机头向机尾方向割至45架附近处停止，然后空刀返回到机头位置（推移采面前部运输机、靠架、拉移后部运输机）完成一个工序，然后割机头三角煤，采煤机在机头处入窝。第二刀采煤机由机头向机尾方向割至65架附近处停止，然后空刀返回到机头位置（推移采面前部运输机、靠架、拉移后部运输机）完成一个工序，然后割机头三角煤，采煤机在机头处入窝。第三刀采煤机由机头向机尾方向割至80架附近处停止，然后空刀返回到机头位置（推移采面前部运输机、靠架、拉移后部运输机）完成一个工序，然后割机头三角煤，采煤机在机头处入窝。第四刀采煤机由机头向机尾方向割通排，采煤机从机尾空刀返回到机头位置（推移采面前部运输机、靠架、拉移后部运输机）完成一个工序，然后割机头三角煤，采煤机在机头处入窝。

每两次小调斜为一个循环直至工作面第三阶段调斜工作结束。

五、机、风巷扩帮施工方法

1、当机巷扩帮宽度小于1.6m时，采用1.2m长铰接顶梁配合2.8m长单体液压支柱沿工作面走向方向架设超前抬棚对扩帮区域进行支护。抬棚规格：1梁1柱，支柱间距：1.2m，棚距不得大于0.5m。

2、随工作面机头旋转调斜进度，机巷上帮扩帮宽度逐步增加，扩帮宽度大于1.6m时，在机巷下帮打设3个1.2mx2.4m矩形木垛，并使用4m长工字钢串接在超前支护抬棚顶梁与木垛上方，对顶板进行支护。木垛间距2m。木垛随工作面推进度逐步交替前移（若巷道压力大，木垛及串接的工字钢梁可不予回收）。

3、使用1.2m长铰接顶梁配合2.8m长单体液压支柱在工作面后出口以外20m范围内巷道沿工作面走向方向打设两道超前支护抬棚，在超前支护抬棚梁上使用方木或板皮进行绞架，确保巷道接顶严密。

4、待超前支护抬棚打好并绞架接顶后，先拆除U型钢支架下帮柱腿，上帮柱腿视支架上窜情况进行拆卸（根据设计，工作面旋转调斜时，机尾上窜预计最大距离为3m，即风巷预计扩帮最大宽度为3m），若支架上窜顶住风巷上帮，则拆除U型钢支架上帮柱腿，并对风巷上帮进行扩帮，始终保持工作面风巷行人道宽度不得低于0.8m，扩帮宽度视支架上窜情况而定，当风巷扩帮宽度为0.5m～1.6m时，使用2.8m单体配合3m长圆木梁在风巷上帮沿工作面走向方向补打抬棚，并使用金属网及川杆或板梁背顶。当风巷扩帮宽度大于1.6m时，则需要使用3m长工字钢梁沿采面倾向方向串接在风巷超前支护抬棚顶梁与木梁棚上方，对顶板进行支护，扩帮宽度每增加0.5m，必须及时在风巷上帮补打木梁棚进行支护。木梁棚最大间距不得大于0.6m。

六、放顶煤管理

1.为了保证工作面在旋转调斜期间支架的平整及接顶情况，在工作面旋转调斜期间坚持使用“多轮循环间隔放煤法”进行放顶煤，严防工作面部分顶煤放空造成支架不接顶，从而支架出现扭斜，倒架现象。

2.工作面旋转调斜期间，在预定旋转调斜变弯点前、后10m范围内严禁放顶煤，保证支架接顶严密，受力均匀。

七、旋转推采工艺应用效果分析

旋转回采工艺先进，分三段小角度旋转，有效保证了综采支架不挤架、不咬架，运输机弯曲度合理，避免了综采设备事故的发生。

随着采面机械化程度的全面提高，复杂条件综放工作面大角度旋转开采技术，可减少采搬家次数，降低生产成本，提高资源回收率。具有较高的推广价值。

该项技术的成功实践，使朝川矿一井采煤队避免了3个月无面可采的局面，多回收焦煤18万吨。取得了良好的经济效益。

五、结束语

该采煤方法的实施为复杂地质条件综放工作面最大限度地回收煤炭资源、延长矿井服务年限提供了宝贵的经验，在采面全面实施机械化采煤的今天，该项技术的推广应用将会取得更好的经济效益和社会效益。