文/冯尧

极不规则综采工作面的开采及设备管理

文/冯尧

近年来，矿区推行大规模机械化、集约化生产方式，加大了矿井开采强度，提高了矿井生产水平。由于煤炭是不可再生资源，正规生产、切块布置方式之后遗留下大量边角煤开采及资源回收问题，对于煤炭资源不丰富或资源枯竭型矿井而言越来越重要。传统的边角煤回采方式存在着资源回收率低、安全管理难、生产方式不易操作等问题。冀中能源股份公司显德汪矿1218工作面，作为二采区1#煤层最后一个工作面，受地质构造影响，该工作面设计布局极不规范。如何在回收整装块段的同时，把不规则、零星块段一并回收，成为矿井亟需解决的问题。

一、工作面概况

1218工作面位于邢台市沙河李石岗向斜核部及两翼，李石岗向斜轴倾伏方向约160°，工作面里段位于李石岗向斜西翼，走向北偏西，倾向东偏北，倾角14°～24°，平均22°；外段位于李石岗向斜东翼，煤层走向北偏西，倾向西偏南，倾角4°～22°，平均14°；工作面中间地段位于向斜轴部，地层宽缓。该工作面各巷道均沿1#煤顶板掘进。

其中，1218工作面运输巷266m，运料巷355m，切眼84m。工作面切眼安装支架60架，切眼处往外平推46米为对接巷，对接巷安装17架。对接后工作面推进过程中逐步增加支架至 102架，之后，工作面面临52°大角度调采。调采过程中，支架逐步减少到47架，另运输巷近30°下山，给回采过程中综采设备的管理增加了难度。

二、回采过程中实施的主要技术

1.工作面机尾对接和延长技术

当工作面增加支架时，事先在巷道内标注工作面开采观测点和对接基准线，在通过合理的调采比例实现无缝对接。支架就位采用绞车和定滑轮，使支架向后主动迎架。定滑轮牢固挂在工作面最后一个支架上，架前将超前支护逐步去除，然后绞车平稳向后拉移支架，同时，配合单体支柱进行支架调向，使支架与工作面原支架平行对接。延长工作面溜子机尾，先将工作面输送机的链条在机尾处解开，将输送机机尾机壳、过渡槽与中部槽解体分离后，用绞车将输送机中部槽拉至工作面机尾处指定位置进行安装，用导链安装输送机中部槽时，应先连好底链条后对接中部槽，并用扣环、限位销将中部槽固定联接成一整体，铺设上链条并安装齐电缆。具体施工顺序如下：

（1）检查按钮是否灵敏，正、倒车是否灵活可靠，否则必须经处理后方可进行操作。把输送机中的煤矸拉净并继续空转2～3圈，确保溜子无底煤，将机尾第1架到第5架液压支架推移与工作面刮板输送机连接头摘开，方可进行掐链作业。

（2）启动工作面溜子，使用慢速把调整链或者接链环开至机尾3m左右停车，停电并闭锁。

（3）在工作面溜槽内使用两根单体紧链，单体的一端分别打在调整链或者短环两端的刮板上，单体的另一端分别打在顶链器上。两单体均使用远方操作，缓慢送液，直到可以掐链为止。

（4）链条掐开后，将溜子内的单体卸载后抬出溜槽，机尾段链条从链轮上取下后，使用绞车配合将抬高槽和机尾大架往上拉到对接后机尾位置，使用单体、绞车配合滑轮，将该机尾部与上部溜槽对接后，将机尾段链条放在链轮上，将短环接上后，使用单体配合进行紧链。

（5）紧链完毕后，将溜槽的齿轨、电缆架恢复，并试运转。

2.工作面调采出架技术

1218工作面对接完成后，工作面最长达到153m，面临着52°大角度调采和工作面出架。因此，如何确定调采比例和加强上巷顶板管理成为安全生产的关键。

实际回采过程中，利用经验公式算出合理的调采比例，并根据实际情况对调采比例动态调整。调采期间，由于工作面机头推进度较小，应力较集中，需加强支架的初撑力管理，视煤帮片帮情况，必要时采用半圆木配单体超前维护顶板，封好煤帮，工作面机头隅角处排木垛，木垛四角呈直线，接顶有劲。同时，为了加强工作面拆除液压支架后对顶板的支护管理，应对运料巷超前卧底支设工字钢加强支护，保证运输断面。

3.运输巷大角度下山段综采设备安全管理

（1）皮带机设置防飞矸措施，3部皮带每隔50m安设一道防飞矸装置。防飞矸装置在皮带上方，并用适合现场宽度的皮带挡住，沿皮带运行方向压住随皮带运行的大块煤矸石，防止飞矸。3部皮带靠近人行道一侧安装塑料网，分别与皮带架和顶板用铁丝联牢，防止煤矸飞出皮带伤人。

（2）工作面机头、机尾第一架支架防倒措施，使用大链将机头、机尾第一架与工作面支架连接。

（3）转载机安装防跑车装置，使用220溜子大链配合双耳连接卡，将转载机拉移千斤顶倒拉与工作面机头始终连接在一起，拽住转载机使其不能下滑。移动转载机时，先松开倒拉在工作面机头的千斤顶，然后使用单体前顶转载机，移动一个行程后，在机尾打上两根戗柱并与顶网拴牢铁丝，再次松开倒拉千斤顶，然后回戗柱，顶转载机，依次重复进行，直到拉移到相应位置。倒拉千斤顶必须安装双向液压锁，以便控制行程，每次移动完一个行程必须打好机尾戗柱，防止转载机下滑，才可以进行第二次移转载机的工作。移转载机时，人员必须闪开链道及大链可能拉断弹伤区域，转载机下滑区域严禁站人。连接大链、液压双向锁，以及双耳连接卡要在移动转载机前检查，若有损伤要及时更换。顶转载机时，必须远方送液，人员闪开单体可能崩飞区域，送液必须慢送，防止单体过猛崩飞。移动转载机完成后，在转载机机头、机尾各打两根戗柱，戗住转载机。

三、社会效益

资源回收率高。传统的边角煤回收方法最大问题在于回收率低、资源浪费严重。由于不易控制面长，回收率低于80%。显德汪矿极不规则工作面开采技术吸收正规面的优点，同时充分结合边角煤零星块段边界布置回采巷道，最大限度地回收资源，一般可达到90%以上。

巷道工程量减少。非正规开采，其实质即通过在推进过程中人为调整工作面长度回收煤炭资源，与正规面相比，至少可以减少1/3巷道工程量，特别是节省了2次搬家倒面的工作量，大幅度降低了生产成本。

安全程度提高。通过加强转载机防跑车管理，有效避免了转载机下滑伤人事故；通过加设皮带安全设施，防止了煤矸窜出伤人，极大提高了职工的安全系数。

四、结论

显德汪矿通过超前谋划支架对接位置，积极采取有效安全技术措施，使1218极不规则工作面共多采出原煤7.2万吨，较好地解决了矿边角煤资源回收率低、安全管理难、生产方式不易操作等问题，提高了工作面综采效率。同时，使工作面设计更加灵活，在复杂地质条件下能够一次回采，最大限度地减少工作面转换次数，为以后类似工作面的回采积累了丰富的实践经验。

（作者单位：冀中能源股份公司显德汪矿）

（责任编辑：周琼）