大傾角綜放工作面核心生產(chǎn)工藝探索

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近年來，在地質(zhì)條件允許的井田建設(shè)特大型礦井已成趨勢，國內(nèi)煤礦的生產(chǎn)規(guī)模日益向大型化發(fā)展，礦井井田面積規(guī)模同樣也快速增大到100km2以上；采(盤)區(qū)尺寸和工作面長度逐步加大，以國產(chǎn)設(shè)備為主的工作面順槽長度一般為2000m～2500m，工作面長度200m～250m。

　　山西焦煤集團的第4座千萬噸礦井——霍州煤電集團呂臨能化公司龐龐塔礦，成立于2003年末，是臨縣人民政府與霍州煤電集團有限責任公司雙方合作的成果，井田面積約103km2。2006年礦井改擴建形成300萬t的年生產(chǎn)能力，但實際產(chǎn)煤能力卻連續(xù)兩年達不到，經(jīng)過對生產(chǎn)工藝長期的探索實踐，終于2009年8月起實現(xiàn)了日產(chǎn)萬噸的目標。

　　1綜放工作面無法達到日產(chǎn)萬噸能力的原因分析

　　1.1地質(zhì)條件復(fù)雜多變

　　龐龐塔礦煤層賦存屬于緩傾斜和中傾斜煤層，傾角在16°～38°，大部分情形下傾角小于25°，多為緩傾斜煤層，直接頂為一層40cm～50cm泥巖，工作面多有數(shù)條甚至10條以上落差2m～3m的斷層，局部地段煤層傾角達33°～38°，現(xiàn)有的兩個工作面煤層平均厚度分別為6.3m、11.8m，順槽長度超1000m，工作面長度超200m，這樣的地質(zhì)條件極易打破生產(chǎn)的連續(xù)性和均衡性。

　　1.2機電事故頻發(fā)

　　兩個工作面機組均為上海產(chǎn)的MG400/930型交流電牽引采煤機，前后刮板輸送機為山西產(chǎn)的SGZ-800/750型刮板輸送機，支架為鄭州產(chǎn)的ZFG6400/18/35H型掩護式液壓支架，在使用過程中，采煤機時常發(fā)生操作不當造成的故障；前溜子大鏈鏈環(huán)配件雖為進口高強度備件，卻頻繁發(fā)生斷鏈，曾出現(xiàn)2周內(nèi)8次斷鏈；液壓支架前掩護板有近20％損壞無法更換，這些情形經(jīng)常造成工作面長時間停產(chǎn)。

　　1.3支架、溜子上竄下滑

　　在前兩個工作面推進綜放工藝探索中，始終無法解決工作面支架與溜子上竄下滑這個大難題，如何對工作面進行適當調(diào)斜這個“度”始終把握不好，不斷發(fā)生支架歪斜、局部距離拉大造成支架歪倒、機頭溜子頂住順槽溜槽無法放煤、溜子上竄機頭拉回煤、溜子上竄機尾頂幫無法推溜、機頭或機尾安全通道不暢等情形，最終形成綜放工藝長期混亂無序、效率低下，甚至不如普綜效率高。這一原因是決定綜放工作面能否實現(xiàn)正常循環(huán)最最至關(guān)重要的因素。

　　1.4兩個端頭維護管理困難

　　隨著支架溜子的上竄下滑、工作面坡度的變化，兩個端頭的維護成了非常棘手的難題，當工作面支架溜子上竄時，機頭端頭管理難度加大，支架不僅發(fā)生歪斜、支撐力不夠，而且架間距拉大，機頭端頭頂板維護成了重大安全隱患源；當工作面支架溜子下滑時。機尾端頭出現(xiàn)空頂，支架傾倒；當工作面坡度變大時，工作面長度相應(yīng)變長，溜子長度不夠，控頂支架數(shù)量不夠，給兩個端頭仍帶來維護難題；當工作面坡度變小時，工作面長度相應(yīng)變短，溜子兩端可能頂幫，工作面支架咬架。要處理好這些可預(yù)測卻無法避免的情形，采取措施不當必將費時費力費工。

　　1.5工作面過構(gòu)造無正確應(yīng)對措施

　　當工作面遇到斷層或其他構(gòu)造時，可能會出現(xiàn)小量涌水、淋頭水、架前冒頂、有害氣體突發(fā)、粉塵增大，這些涌水、淋頭水處理不當，進人煤庫可能造成突庫事故；架前冒頂處理不好，會擴大冒頂范圍，造成重大隱患，對支架、溜子嚴重損壞，直至工作面無法推進；工作面無法正常循環(huán)推進后，將會對支架造成更嚴重損壞、頂板形成切頂、有害氣體大量涌出?？傊^構(gòu)造不當將造成一系列連續(xù)、次生災(zāi)害。

　　1.6前后溜子相對位置控制難

　　當工作面前后溜子上下相對位置加大時，將給支架、溜子調(diào)斜帶來長時間難以消除的難度。

　　2大傾角綜放工藝探索

　　針對以上各種不利因素，我們通過長期的實踐摸索出了一套高效、切實可行的對策。

　　2.1開切眼時偽斜布置

　　大傾角工作面在生產(chǎn)時工作面溜子勢必下滑，為抵消此下滑量，我們采取開切時，下順槽超前上順槽，目前龐龐塔礦綜放面煤層傾角平均在16°～18°，下順槽相對超前量為5m～6m；煤層傾角大于30°時，下順槽相對超前量需為10m～12m。

　　2.2生產(chǎn)過程中的調(diào)斜方法

　　這是確保綜放正常生產(chǎn)最重要的一環(huán)，需多種手段同時進行，才能收到實效，一是始終保持上下順槽的相對超前量，并根據(jù)傾角變化及時調(diào)整超前量的大?。欢歉蠲哼M刀方式的調(diào)整，采取由機尾(上順槽)進刀，割至機頭后空刀上行，然后繼續(xù)下一循環(huán)下行割煤，以此來平衡穩(wěn)固支架溜子下滑趨勢；三是移架時采取錯位移架，以每10架為一批次，首批移架位置選擇靠近機頭或機尾，支架溜子微量下滑時先移機尾，支架溜子微量上竄時先移機頭，以此來消除支架溜子大幅上竄下滑。

　　2.3支架的防倒防滑措施

　　做好支架的防倒防滑才能管理好工作面的頂板，應(yīng)采取的措施一是堅持帶壓拉架，只要是拉架千斤頂能拉動的情況下，就不要再向下落支架，盡量不使支架與頂板脫離；二是堅持從上向下移架，移架時，打開下架側(cè)護板收縮本架側(cè)護板，使支架移動時，有向上的空間，以抵消其下滑量；三是根據(jù)前部槽的上下移動情況，及時調(diào)斜就能防止前部槽的上竄下滑，也能調(diào)整支架的平衡狀態(tài)；四是及時調(diào)整支架與后都槽連接鏈的長度肋止后部槽下滑帶動支架后尾下滑；五是及時調(diào)整支架狀態(tài)，架間距不能超過30cm，當發(fā)現(xiàn)支架有翻倒趨勢時，必須立即用側(cè)護板或單體柱進行調(diào)整，否則，使其發(fā)展到一定程度，就難以控制；六是必須確認支架有足夠的初撐力，否則輕則煤壁片幫，重則發(fā)生冒頂；七是頂板破碎時必須及時打眼注漿，使碎頂人工凝為一體，避免冒頂；八是盡可能避免隨工作面傾角變化工作面長度變化時，增減溜槽，造成該處頂板無法即時維護。

　　2.4端頭的支架位及置頂板控制

　　端頭維護的好壞，將直接影響工作面的勞動量的大少，加強端頭管理一是采用高強度的端頭架，增加維護的強度、跨度；二是機頭端頭架與過渡架、中間架至少要有兩個變坡點。機頭處盡可能放緩坡度，使端頭架與過渡架處于同一坡度，達到對端頭頂板的最大支護強度；三是在把握好調(diào)的基礎(chǔ)上，機尾盡可能不用、少用單體柱維護，必要時可在副巷預(yù)埋綜放液壓支架，推進適當位置后在增加工作面機尾增加掩護式支架。

　　3結(jié)論

　　大傾角綜放工作面開采過程中出現(xiàn)問題的較多，只要能找準影響核心工藝的原因，采取合理措施，注意控制住頂板、溜子上竄下滑，就能大大減少機電事故，實現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)性和均衡性，從而實現(xiàn)預(yù)定的目標效益。