7m大采高综采工作面技术创新浅谈

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1、7m大采高综采工作面技术创新浅谈　　摘要：在目前国内大采高一次采全高开采技术的基础上，优化了部分关键设计参数，选配了功能强大、安全性高的先进设备，使7m大采高综采工作面在提高煤炭资源回采率和生产效率方面的优势得以充分展现。在取得巨大经济效益的同时，减轻了劳动强度，提高了工效，保证了作业安全，还取得了一定的社会效益。关键词：回采率；创新；经济效益；社会效益神东矿区是我国最大的煤炭生产基地之一，有着得天独厚的地质条件：煤层赋存浅，煤田地质构造、煤层结构、水文、瓦斯等条件简单。使用国际一流的现代化采煤装备，创造了我国首个煤炭年产量达2亿t以上的矿区[1]。在生产和装备条件的占

2、据优势的基础上，上湾煤矿又大力倡导和推行“科技兴安”和“科技提效”的发展战略，取得了巨大的生产效益。1生产地质条件简介7上湾煤矿是中国神华神东煤炭集团公司骨干矿井之一，井田面积61.758平方公里，地质储量12.15亿t，可采储量8.3亿t，矿井核定生产能力为1400万t/年。井田地质构造简单，煤层赋存稳定。煤层倾角为1～3°，含煤地层为中下侏罗统延安组。主要稳定可采煤层有3层，分别为12煤、22煤和31煤，矿井采用斜井、平硐、立井联合开拓方式布置。自2003年以来，上湾煤矿一直致力于大采高综采开采技术的探索实践，先后回采了5个5.5m、5个6.3m和2个7m大采高综采

3、工作面，生产技术和设备配套不断创新发展，使得大采高综采工作面的生产优势得以充分展现。上湾煤矿12206综采工作面是上湾煤矿第一个7m大采高综采工作面，也是国内采高最大的综采工作面之一，走向长318.7m，推进长度4231m，设计采高6.8m。采用国内郑州煤机集团生产的ZY18000/32/70双柱支撑掩护式液压支架，最大支撑高度7.0m，最小支撑高度3.2m，支架初撑力252bar，工作阻力18000kN；采煤机采用改造后的JOY7LS7/lws630型双滚筒采煤机，最大截割高度6.8m，最小截割高度3.5m；其余设备与6.3m工作面配置相同。2生产技术创新效益2.1采

4、面设计创新由于采高增大，采面加长，与以往较低采高（5.5m、6.3m）的综采工作面相比，7m大采高综采工作面充分展示了它的生产优势，12206综采工作面的生产实践为实现创建年产原煤1400万t的综采工作面积累了宝贵经验。表1与6.3m综采工作面生产效率对比情况表表2煤炭采出率对比情况表7从表1、2中可以看出，与12205综采工作面同期相比，12206综采工作面的日产量提高13.3%，采用增大采高一次采全厚的生产工艺比继续延用上一工作面生产设备和工艺平均采出率提高9%。2.2端头过渡创新在采用7m大采高设备之前，由于工作面采高和顺槽高度的差别，上湾煤矿综采工作面顶板与上下

5、顺槽顶板一直采用平缓过渡方式，即提前12m缓慢降低采高使工作面顶板与顺槽顶板平缓衔接。这样致使工作面两端头的顶煤丢失量约31.5t/刀。为了有效提高回采率，7m大采高工作面两端头顶板与顺槽顶板采用垂直过渡方式，具体方式为：煤机顶滚筒一直割煤至与顺槽正帮相切，然后停止煤机牵引，直接降下顶滚筒使其上沿与顺槽顶板相切，最后继续牵引煤机将工作面与顺槽割透。如此一来，单是采用垂直过渡方式即可多采出原煤13.2万t，提高采出率1.16%。2.3主回撤通道设计创新为了便于7m大采高支架的回撤，在主回撤通道断面设计上，与6.3m采高工作面相比有了明显扩展。主回撤通道宽度由以往的5600

6、mm加宽为6500mm，高度由以往的4500mm增高为4700mm。通道顶板采用三排垛式支架配合间排距为1950mm*1000mm的φ17.8*8000mm锚索支护，与6.3m采高工作面主回撤通道相比，垛式支架由两排增加为三排，每排锚索用量由3根增加为4根。7图112105综采工作面主回撤通道断面支护图以上设计既降低了7m大采高设备的回撤难度，提高了回撤效率，又解决了末采期间主回撤通道的支护难题，同时随着主回撤通道高度的增加，又提高了回采率。2.4挂初茬网停采位置创新由于7m大采高液压支架的顶梁、掩护梁、四连杆和底座长度（底座为高度）与以往较小采高支架相比都有所增加，为

7、了使工作面贯通后，支架顶部和后方能够完全被网片包围，特求得挂初茬网停采位置与主回撤通道的距离L。L=顶梁长度+掩护梁长度+后连杆长度+剩余底座高度+梁端距以上公式看似准确严密，然而可操作性不强。原因是支架各梁之间以铰接形式相联，不同的支撑高度，梁与梁之间外边缘有不同程度的重合或分离，理论计算结果往往与实际存在较大误差，此时需要引入一个调整常数，这样会使公式变得复杂，且标准难以统一。为此，在实际应用中，多采用平面勾勒法。用AutoCAD制图软件在郑州煤机集团提供的电子图上沿支架外边缘用多段线勾勒出一条通过支架顶梁、掩护梁、后连杆至底板的线，