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时间:2020-03-27
《不规则综采工作面旋转开采技术应用.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、能源技术与管理2015年第40卷第1期70EnergyTechnologyandManagementVo1.40No.1不规则综呆工作面旋转开呆技术应用陈建(淮北矿业集团公司祁南煤矿,安徽宿州234115)[摘要]祁南矿井煤层赋存复杂,井田可采煤层共1O层,其中不稳定煤层占据矿井储量36.16%,仅有的3个主采煤层中32煤结构较为复杂,且矿井按其落差大小分:落差大于等于5m的断层264条,落差小于51TI的断层324条。针对如此复杂的采场条件,特别是边角块段和各种保护煤柱切割的不规则块段,回采方式通常有大小面合茬、旋转开采和炮采3种方式。炮采工艺效率低,安全条件差,已被
2、淘汰,而大小面合茬不可避免地造成煤炭资源损失。着重介绍了旋转开采在祁南煤矿的应用,通过现场实践确定了技术的可行性。[关键词]煤层赋存复杂;不规则块段;旋转开采;创新[中图分类号]TD823.8[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)O1-0070-02=arctan0引言L式中:B为采煤机截深,m;L为工作面长度,m。祁南矿井煤层赋存复杂,特别是边角块段、各种保护煤柱切割的不规则块段较多。优化旋转开在虚心旋转时旋转角ot的计算:采技术,让技术落地生根,真正高效地指导生产,:arctan婴L提高效率和效益,做到边际效益最大化,是本文探式中/-t为循环刀数
3、,1,2⋯。讨的核心内容。旋转开采循环内切割示意图如图2所示。1旋转开采时依据原则工作面旋转开采必须考虑到3个原则Ⅲ:①工作而顶板情况和矿压显现隋况;②工作面三机配套设备适用条件;③职工现场操作水平。旋转开采通常有旋转中心实心式(固定)和虚图2旋转开采循环内切割示意图心(移动)式两种方式。旋转开采方式如图1所示。从图2可看到,由于每个切割拐点的弯曲角度与整个切割循环的转角相等,调斜时根据运输机和支架设备要求,旋转角不得大于设备水平弯曲度。在虚中心调斜过程中,支架每个循环虽然都图1旋转开采方式示意图沿切线方向前进,但是支架和运输机自身移动的此两种开采方式都是通过“长短刀”
4、结合的方特性决定着它的调向动作是个动态过程,会产生式进行调整,即始终产生一个拐点向旋转中IL,方式相对位移。运输机移动数学模型如图3所示。进行移动,当拐点移至端头时即完成一个循环,每/I刀煤都是一个小三角形。这种调斜不损坏设备,工艺简单,调斜范围较小,但由于旋转中心的移架步二≯}距逐步变小,顶板反复受压,顶板管理难度大。虚中心调斜时保持一定的前移量,避免了工作面在此处长时间不推进以及顶板、煤壁难以维护的情况,但——_jf此种推进不可避免地增大了运输机管理难度。L⋯⋯£~_.H在实心旋转时旋转角的计算:图3运输机移动数学模型2015年2月Feb.,2015陈建不规则综采工
5、作面旋转开采技术应用71图3中,a为工作面两巷垂直状况下平距;f为工作面长度160m,煤机机身长度17m,煤机工作面甩至垂直状态下机巷超前风巷距离;c为正常割煤时,其后运输机弯曲段长度18m,煤机工作面每循环进尺;n为循环数;dn为工作面第n从机尾向下首次割煤运行长度不得低于35m,其个循环上窜幅度。后每次按35m递增,直至工作面割通峒,从而确定机头、机尾甩采比例为1:4,采用此方案,每圆由图3分析可得出第n个循环后的∑d凡:n=1班机尾进尺4峒,需29d完成甩采。方案二:∑dn=(En—Bn2),厂“短”、“长”刀割煤配合的方式甩采。“短刀”即n=l式中E、B为计算常
6、数。煤机割煤长度小于工作面长度;“长刀”即煤机在可以看出随着甩采幅度的加大,后期支架和工作面全长割煤。短刀首次割煤长度为35架,以运输机移动幅度必然加大。后每次递增15架,直至工作面割全长。工作面割通后,根据运输机状况,机头少推进或不动,“短”、2大采高不规则综采工作面旋转开采实践“长”刀配合完成一个过程为一个循环。采用此方2.1工作面概况案,每圆班机尾进尺4峒,需21d完成甩采。715工作面位于祁南矿井田中部,为81采区具体而言,该面的主要问题有4个:①旋转中左翼第三区段,其左侧以F断层为界,上部与已心位于机头,必须确保出煤系统的通畅,否则便无法保证该面顺利调整;②大
7、采高支架设备笨重,难收作的713工作面相邻,下部以工业广场保护煤柱为界,右侧以大巷保护煤柱为边界。以管理,支架质量近41t,一旦出现大规模滑动或戗架等现象,难以调整;③中下部受断层影响,煤工作面开采走向长度527m,倾斜长160m,面积82948m,煤层可采厚度为0.5~5.8m,倾角顶区域难以管理;④该面处于初放阶段,大采高来压强度剧烈,在713工作面曾出现支架掩护梁千4o~10。,平均7。,可采储量46.3万t。工作面属较稳定煤层,工作面回采7、7两层煤。7煤厚斤顶被压断的现象。0~2.6m,平均1.5m;72煤与7l煤间距0~2.4
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