1、工作面概況
潘三礦12318綜采工作面位于礦區(qū)西部一采區(qū)，是該礦8槽首采面。工作面標(biāo)高- 675～455m，走向長1971m，傾斜長205m，煤層平均厚度3. 3m，煤層傾角6- 470，平均14. 50，而工作面切眼向外660m范圍內(nèi)，局部煤層傾角在30 -400之間，最大達(dá)470，工作面俯角平均為150，最大達(dá)300。頂板大部分為砂巖，基本頂厚度較大，平均15. 5m，裂隙發(fā)育，工作面淋水較大。直接底為砂質(zhì)泥巖，均厚為1. 3m，工作面兩巷均為錨索網(wǎng)支護(hù)，極少段（軌巷切眼向外220—440m）為U型棚支護(hù)。
根據(jù)有關(guān)的綜采技術(shù)統(tǒng)計(jì)資料分析，正常情況下綜采設(shè)備適宜在俯角0～120工作面回采，在平均俯角260的回采中應(yīng)用較少，開采成功率相對較低。而本工作面切眼向外660m范圍內(nèi)的煤層屬于大傾角俯采，且傾角之大國內(nèi)少見，因此，本文著重介紹12318綜采工作面開采過程中遇到的關(guān)鍵問題及采用的相應(yīng)技術(shù)措施。
2、工作面設(shè)備選型
根據(jù)礦井設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力及12318綜采工作面的具體情況，工作面安設(shè)226400-18/38型中間架133臺，ZZG6400-18/38型端頭架4臺，SG2-800/1050型
刮板輸送機(jī)1部，割煤采用MG400/940-QWD型雙滾筒采煤機(jī)，運(yùn)輸巷安設(shè)SZB-730/75型轉(zhuǎn)載機(jī)及SSJ-1000/75×2型、SSJ-1000/200×2型膠帶輸送機(jī)各1部，泵站裝設(shè)RB400/31.5型高壓泵2臺，具體布置見圖1所示。
3、大傾角俯采工作面回采關(guān)鍵技術(shù)
大傾角俯采工作面由于傾角及俯角均較大，對回采過程中工藝組織、設(shè)備維護(hù)要求較高，同時(shí)面臨著回采難度和安全威脅都比較大等問題，因此，要求在技術(shù)管理中應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)頂板控制以及設(shè)備的防滑、支架的防倒、采煤工藝的組織、機(jī)電設(shè)備維護(hù)等各方面的工作，保證安全高效開采。
3.1 頂板壓力顯現(xiàn)規(guī)律及控制技術(shù)措施
(1) 12318綜采工作面頂板壓力顯現(xiàn)規(guī)律潘三礦12318綜采工作面是8槽首采面，頂?shù)装鍘r性均為砂巖，較堅(jiān)硬，加強(qiáng)工作面礦壓監(jiān)測獲取頂板來壓規(guī)律以指導(dǎo)生產(chǎn)顯得尤為重要。為此，工作面按每間隔15m布置l條測線，共布置9條，每條測線安設(shè)l塊KBJ-Ⅲ型組合式壓力表，通過自動記錄及人工巡查獲取數(shù)據(jù)，從觀測的數(shù)據(jù)分析可知，工作面上、中、下段初次來壓時(shí)間不一致，初次來壓步距25~3lm，初步判定工作面基本頂平均初次來壓步距為30m。在工作面推進(jìn)過程中，周期來壓步距也有差異，周期來壓步距變化范圍在5-15m，平均12m。其中8#～90#架周期來壓步距較小，最小只有5m。工作面兩巷超前壓力與揭露構(gòu)造關(guān)系較大，當(dāng)無構(gòu)造影響工作面前方10m范圍內(nèi)為采動影響劇烈區(qū)，此時(shí)巷道頂?shù)装搴蛢蓭鸵平俣仍龃筝^快。受構(gòu)造影響，采動影響劇烈區(qū)可達(dá)工作面前方30m。
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析本工作面周期來壓有以下特點(diǎn)：強(qiáng)度大，達(dá)到峰值時(shí)間短，1個(gè)小班支架活柱下降量可達(dá)400mm；卸載距離短，1個(gè)推進(jìn)步距即可顯著減輕頂板壓力；工作面煤壁片幫較少；周期來壓期間液壓支架安全閥普遍開啟。
(2) 12318綜采工作面頂板控制技術(shù)措施頂板控制的原則是根據(jù)工作面頂板的具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)措施。12318綜采工作面回采期間工作面來壓強(qiáng)度大，最大達(dá)59MPa，選用了高阻力液壓支架及大流量泵站，泵站壓力不低于30MPa。支架型號為226400-18/38型，初撐力4654kN，額定工作阻力6400kN。RB400/31.5型泵站供液流量400t/min，額定供液壓力31. 5MPa，均能滿足工作面初次放頂及周期來壓期間的頂板控制要求。為防止來壓期間工作面支架被壓死，平均采高宜控制在2. 8m以上。工作面循環(huán)進(jìn)度5m/圓班以上。工作面移架時(shí)盡可能利用抬架千斤頂帶壓擦頂移架，防止頂板離層、架頭漏頂。特別是過構(gòu)造帶煤頂較厚時(shí)，要及時(shí)聯(lián)網(wǎng)護(hù)料固頂。為保證足夠的初撐力，工作面同時(shí)移架數(shù)不宜超過3組，并保持移架到位后持續(xù)供液3-5s。
根據(jù)兩巷礦壓觀測結(jié)果，當(dāng)無揭露構(gòu)造，工作面出口向外20m范圍內(nèi)超前支護(hù)可采用3排工字鋼挑棚；當(dāng)有構(gòu)造影響3排工字鋼挑棚超前支護(hù)距離應(yīng)擴(kuò)大到工作面出口向外60m范圍，巷道采空區(qū)懸頂距離超過20m仍不冒落，可編制安全措施強(qiáng)制放頂。俯采過程中應(yīng)特別加強(qiáng)上下三角區(qū)收作及端頭支架拉移過程中的安全防護(hù)工作，主要措施是在上下端頭裝設(shè)木垛并隨工作面推進(jìn)及時(shí)倒裝；增設(shè)切頂柱，并不少于7棵，收作時(shí)掛好牢固的擋矸簾等。
3.2輸送機(jī)上竄下滑主要防止措施
俯采工作面主要特點(diǎn)是煤壁對工作面輸送機(jī)有正向分壓力，增大了輸送機(jī)與煤層底板摩擦力。控制工作面輸送機(jī)要充分考慮這個(gè)因素，俯采角度較大時(shí)將是主要因素。回采過程中通過及時(shí)調(diào)整輸送機(jī)與煤層傾向夾角，認(rèn)為在俯采角度10~250時(shí)，夾角控制在-1 - 10(即超前量控制在- 3.5 -3. 5m)之間能很好地控制輸送機(jī)的上竄下滑，在生產(chǎn)過程中還可裝設(shè)防滑千斤頂進(jìn)行輸送機(jī)控制及微調(diào)。
3.3巷道運(yùn)輸設(shè)備的防滑
由于運(yùn)巷俯采平均100以上，轉(zhuǎn)載機(jī)及膠帶機(jī)在自重及重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較大下滑力，極易造成設(shè)備自身的下滑，影響生產(chǎn)，構(gòu)成重大安全隱患。為此，要特別加強(qiáng)轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)身及下山膠帶機(jī)機(jī)尾的穩(wěn)車措施。
轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)身及下山膠帶機(jī)機(jī)尾的穩(wěn)車措施為錨鏈配合蛤蟆頭和用單體穩(wěn)固機(jī)尾，所有措施必須同時(shí)使用，具體如下：
(1)轉(zhuǎn)載機(jī)落地段兩側(cè)各打1根戧柱，以阻止轉(zhuǎn)載機(jī)的下滑。
(2)采用幫部錨桿為生根點(diǎn)配合錨鏈穩(wěn)固機(jī)尾，錨鏈一端栓在機(jī)尾承載梁上，且用蛤蟆頭配合規(guī)格質(zhì)量合格的40T鏈條卡牢，另一端固定在巷幫∮20×2200mm錨桿上，錨桿外采用背板將40T鏈條固定，生根點(diǎn)錨桿必須牢固可靠，嚴(yán)禁固定在失效的錨桿上。
(3)采用單體穩(wěn)固膠帶機(jī)機(jī)尾，在膠帶機(jī)機(jī)尾承載梁的兩邊分別各打3根D225型或D228型單體，1根單體打在膠帶機(jī)機(jī)尾橫梁棱角上，1根打在膠帶機(jī)機(jī)尾合適的滑靴棱角上，夾角小于700，單體的另一端均打在幫部實(shí)茬上；第3根單體為戧柱，夾角小于700，單體一端打在機(jī)尾承載梁前端端部，另一端打在頂板上，且掏出柱窩，深度為l00mm，所有單體必須用10#鐵絲系牢，且單體初撐力不得低于6. 4MPa。
(4)用40T錨鏈將轉(zhuǎn)載機(jī)滑輪與膠帶機(jī)承載梁固定在一起，形成一整體防滑裝置。
3.4支架防倒
大傾角工作面支架在頂板冒落矸石沖擊及自身重力作用下容易下歪，對支架歪斜要及早發(fā)現(xiàn)及時(shí)調(diào)整，否則極易發(fā)生倒架事故，影響生產(chǎn)。防止支架歪斜的主要措施是：
(l)加強(qiáng)工作面頂板控制，嚴(yán)防頂板漏頂，支架蹬空。
(2)為防止新移支架處于初撐力階段與頂?shù)装宓哪Σ亮π】赡墚a(chǎn)生下滑，可采取間隔移架，并使支架保持適當(dāng)迎山角以抵消頂板下沉?xí)r的水平位移量。
(3)要嚴(yán)防輸送機(jī)下滑牽動支架下滑。
(4)割煤過程中盡量找平頂板，防止支架臺階，支架間落差不宜超過側(cè)護(hù)板的2/3，確保側(cè)護(hù)板的導(dǎo)向作用。
(5)在傾角較大地點(diǎn)，在支架前梁安設(shè)防倒錨固，每3架1組，互相導(dǎo)向。
3.5采煤工藝組織
大傾角俯采工作面采煤工藝特點(diǎn)是采煤機(jī)上行割煤困難，裝煤效果差，輸送機(jī)抵車容易側(cè)翻，俯采量控制難度大，為此，采取以下措施以保障安全生產(chǎn)：
(1)工作面局部傾角大于25°地段，其上部適當(dāng)割底，下部適當(dāng)留底煤控制傾角突變。
(2)控制采煤機(jī)上行割煤速度，不宜超過3m/min。
(3)俯采角度不大于25°，每米俯采量不超過400mm時(shí)，采煤機(jī)可直接臥底。推移輸送機(jī)時(shí)要確保推移段俯角與工作面俯角一致，必要時(shí)可采用抬架千斤頂或液壓單體支柱壓住推移段抵車，可有效防止輸送機(jī)的側(cè)翻。當(dāng)俯采角度大于250時(shí)，采煤機(jī)割煤時(shí)重心后移，臥底量將跟不上需要俯采量，抵車時(shí)輸送機(jī)出現(xiàn)側(cè)翻。此時(shí)，抵車前要人工落車，采煤機(jī)割煤后人員進(jìn)入煤壁，將煤壁側(cè)浮煤人工攉盡，不足的俯采量人工臥足，然后進(jìn)行抵車，抵車后，人工將輸送機(jī)與支架間的煤底臥盡，然后將輸送機(jī)拉回，重新抵車，為下次割煤順利抵車創(chuàng)造條件。
(4)加強(qiáng)工作面傾角、俯角現(xiàn)場測量工作。由于大傾角大俯斜開采對角度控制較嚴(yán)格，而憑現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)很難準(zhǔn)確控制角度變化，為此，生產(chǎn)過程中安排技術(shù)人員及時(shí)測量角度以使施工人員掌握，較好地實(shí)現(xiàn)了技術(shù)措施在現(xiàn)場的嚴(yán)格落實(shí)。
3.6機(jī)電設(shè)備維護(hù)
大傾角俯采工作面對工作面支架、采煤機(jī)、輸送機(jī)的性能要求較高，特別是支架的工作阻力，采煤機(jī)行走箱，齒軌，輸送機(jī)的可彎曲度方面。為此，采取以下措施加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)：
(1)工作面正常生產(chǎn)過程中要教育職工按章操作，杜絕野蠻作業(yè)而損壞設(shè)備。
(2)對支架液壓系統(tǒng)的日常檢修要及時(shí)到位。
(3)采煤機(jī)上行割煤，當(dāng)牽引力超過700kN或行走箱出現(xiàn)異常聲音，要立即停機(jī)查明原因，進(jìn)行處理后方可割煤。
(4)工作面抵車嚴(yán)禁出現(xiàn)急彎，采煤機(jī)在機(jī)頭、機(jī)尾割煤時(shí)，要及時(shí)觀察采煤機(jī)運(yùn)行情況，防止脫軌。
(5)工作面俯采對齒軌及采煤機(jī)行走箱磨損較大，工作面要采用特殊梯形齒軌，經(jīng)常檢查抱靴的磨損情況，發(fā)現(xiàn)抱靴抱不住齒軌時(shí)要及時(shí)更換，對工作面傾角要嚴(yán)格控制突變角度。
(6)經(jīng)常檢查煤壁側(cè)輸送機(jī)聯(lián)接銷，防止輸送機(jī)脫銷、錯(cuò)茬造成斷鏈?zhǔn)鹿省?br />
4、結(jié)語
12318工作面自2006年10月份首采，大傾角俯采段于2007年5月結(jié)束。主要影響工作面回采進(jìn)度的是頂板淋水，最大達(dá)120rr13/h，水煤對運(yùn)輸系統(tǒng)造成較大影響。盡管如此，通過嚴(yán)格的技術(shù)管理，合理的人員組織，2007年2月份仍創(chuàng)造了28d進(jìn)尺124m的較好成績，為潘三礦今后大傾角俯采工作面總結(jié)了一些有益經(jīng)驗(yàn)。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
