综采工作面利用圆心法解决转采问题

综采工作面利用圆心法解决转采问题

尹吏杰林建新

龙煤集团鸡西分子公司平岗煤矿黑龙江158165

摘要：在地质构造极其复杂的矿井中，当掘进送巷遇到断层落差大于2.5米以上时，为了能使采煤工作面正常回采，就得被迫改变原设计方案，掰角改变巷道方位，避开断层。如果是下巷改变方位时，综采工作面回采遇到此拐点位置前、后区域时，必须实行转采找下巷调刀后使工作面与下巷垂直后方可继续回采，在调刀期间保证支架不下窜，方位得当才能正常回采。利用数学几何模型、公式和实际经验确定转采位置和转采距离使回采工作顺利进行。

关键词：综采面；断层；转采找下巷；圆心法

一、工作面存在的自然状况

在地质构造极其复杂的矿井中（例如：平岗矿开采的二水平23#煤层），掘进送巷时，往往会遇到正、逆断层或褶曲构造等。当断层落差大于2.5米以上时，为了能使采煤工作面正常回采，就得被迫改变原设计方案，改变巷道方位，避开断层。如果是下巷改变方位，那么综采工作面回采到改变方位点位置前、后切点区域时，必须实行转采找刀找下巷。才能保证溜子下出口支架位置合理不下窜，工作面刮板运输机搭接正常，减少巷道掰角带来的影响，使转采时的产量不低于平推时的效果，达到高产高效。

二、综采工作面利用圆心法转采找下巷的技术分析

根据龙煤矿业集团公司鸡西分子公司平岗矿二水平中部层采区23#左二综采面下巷在距工作面120米处掰角，面长随回采不断加长，到达拐点后达到最长的103米，这样为了保证工作面在转采前和转采后等长不加支架和溜子保证工作面在转采后不多加溜子片和支架，使转采后就能正常平推减少其它工作量，确保工作面稳产高产。

1工作面自然状况

中部层采区23#层左二综采工作面由于受断层等地质构造影响，原下巷送到280米后遇到一个大断层落差2.8米以上。为了尽可能多的回采资源，下巷只有改变方位送巷。又前进120米送切眼勾面。由于下巷改变方位导致工作面面长不等长，并且俯采角大达到25度。地表为山谷地带。与地表垂深500～720m，老顶为粉砂岩，底板为粉砂岩。上巷可采走向长度400m，下巷可采长度390米，面长为50～103m，采高平均1.3m，煤层倾角15°～35°，俯采时最大俯采角达25°，可采储量8万吨，瓦斯绝对涌出量9.5m3/min。

2利用圆心法确定圆心及下巷转采及平推的两个切点方法

（1）首先要作出二水平中部层采区23#煤层左二综采工作面回采的体现实际尺寸的展绘平面图，以展绘平面图为基准，找出上巷的圆心位置。

（2）找出上巷理论圆心位置和下巷转采初、终点位置的确定方法：

先以下巷的两个不同方位的巷道上帮直线视为圆的切线，从拐点向两条巷巷相同距离各作两条垂线段，分别以两条线段分别交于两点。由把两点连接起来就成了巷道夹角的内切圆心集合线与上巷的下帮直线交于一点，以该点为圆心做原下巷与改方向后下巷从新做内切圆，圆与下巷两条切线的垂线交点A、B两点，此A、B两点位置即为伪倾斜双倾角回采综采工作面转采找下巷的初始及终止的确定位置。

3圆心法上巷的实际转采圆心矫正位置

（1）要根据大倾角综采工作面转采前下巷超前上巷的长度和转采中工作面刮板输送机有一定的下窜量，综合考虑，准确的选出上巷转采的中心位置。以圆心点为基准加上其下巷超前上巷的长度到上巷转采点，加后的圆心点方可定为大倾角回采综采工作面转采找下巷的圆心位置。

（2）当综采工作面回采到上巷的转采圆心位置时，即可以按圆心实行转采找下巷。

（3）当综采工作面转采找刀找到第二个切点位置掰角后切点时，要根据双倾角回采综采工作面下巷超前上巷的长度和工作面刮板输送机的下窜量，采取边平推边找刀，找到下巷超前上巷的长度时，方可正常回采。

因此，当综采工作面回采到拐点处位置找刀起始点、后找刀终点区域时，必须实行转采找刀找下巷。才能保证综采工作面正常回采。

4转采方案的确定：

（1）首先以展绘平面图为基准，将转采起始两点之间的圆弧曲线近似的看做成直线，与下巷变方位点构成一个三角形。将三角形所圈定多余的三角煤垛提前开帮抹角，并进行拉底，保证能正常铺设运输机设备。

（2）当综采工作面正常推进到下巷转采始点位置时（此时工作面面长达到103米），就要开始以上机头为圆心实行转采找刀找下巷。刚开始找刀时，因巷道改变方位的角度较小，可以实行上头做单刀的形式（即上头移一个机头，下头移二个机头）进行转采。推进5～6m后，就要以上机头为圆心实行正规转采找刀找下巷。当干整刀时，上头正常移机头，当上机头推进到P点位置时，必须以P点为圆心实行正规转采找刀找下巷。

（3）当综采工作面转采下巷推进到转采终点位置时，要根据双倾角回采综采工作面下巷超前上巷的长度和工作面刮板输送机的下窜量，合理的调节好下机头搭接问题后，方可正常回采。

（4）综采工作面正常转采找刀顺序：根据采场实际面长而定“n短一长”即：“短”应按工作面长度除以30米（一般20部支架为一段）分为（n+1）段。每次多加30米，分为n个短刀。到n+1段时，为“长刀”，也就是“整刀”。例如：中部层采区23#层左二综采工作面，面长为103米时，分为“3短1长”即：第一刀：0米——25米、第二刀：0米——50米、第三刀：0米——75米、第四刀为一长整刀：0米——103米。每次找刀时，尽量避免总找长刀跑空趟浪费时间和人力。

注：综采工作面正常推进时，根据工作面溜子的自重和底板的光滑度，常采用综采工作面与下巷斜交成钝角的方法（即伪倾斜开采）进行回采。让综采工作面溜子推移时，有一个向上的窜量，能够和溜子因自重等产生向下的移动量相抵消。保证下机头位置不变，正常回采。

三、双倾角回采综采工作面转采找下巷应注意的问题：

1综采工作面确定转采方案时，必须以反映采场实际情况的展绘平面图为基准，找出准确圆心位置。有倾角的工作面切忌直接使用工程平面图做底图。

2综采工作面应保持“三直”：不能出现中部欠刀“鼓肚子”现象，否则工作面刮板输送机链子出现软帮紧、硬帮松，易出现断链事故。每次找刀时必须将上次找刀的岔口处顺直，待找到整刀时，将工作面全部顺直，保证工作面达到“三直”。

3架形要及时调正：每次找刀时，都要随着移机头随时进行调整架形，保证支架与工作面溜子垂直。如果不及时调正架形，对推拉杆、推拉头等损坏严重。有的推拉头将溜子片电缆槽下的推拉头固定座给别坏，支架容易出现钻架，咬架等现象。

四、经济效益分析：

1合理的进行转采可以适应在复杂的地质（多断层，褶曲）条件下的回采工作，可以尽可能多的回收资源。

2合理转采减少了工人的额外工作量，提高了工效。。

五、结论：

通过以上介绍和经济比较，综采工作面伪倾斜双倾角回采的转采技术是理论上可行的，经济效果比较明显，为鸡西矿业集团平岗煤矿在复杂地质条件下达到高产、稳产提供了技术支持。

参考文献：

[1]徐永忻.煤矿开采学.中国矿业大学出版社，2000

[2]刘吉昌.倾斜长壁开采论文集.煤炭工业出版社，1993

作者简介：

尹吏杰男，1984年出生，籍贯：山东省栖霞市2007年毕业于黑龙江科技大学采矿工程专业，现任龙煤集团鸡西分子公司平岗煤矿采煤区主任工程师，职称：工程师。