综采放顶煤工作面旋转开采理论分析与实践应用.pdf

《综采放顶煤工作面旋转开采理论分析与实践应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第30卷第14期甘肃科技●，0f．30No．142014年7月GansuScienceandTechnologyJu1．20l4综采放顶煤工作面旋转开采理论分析与实践应用尤建明，第军，杨明(窑街煤电集团公司三矿，甘肃兰州730080)摘要：窑街煤电集团公司三矿七采区开采的5721工作面和5722工作面，受煤层赋存条件影响，走向长度短，预留煤柱大，造成资源浪费和安全管理困难，若将两个工作面合并布置成旋转开采的工作面，则能不留边角煤和煤柱，提高采区回采率。本文通过对综采工作面在回采过程中刮板输送机下滑现象的研究，总结

2、出了刮板输送机下滑量的计算公式，得出调斜比例和工作面下滑量的关系，并引入极坐标的概念，对工作面的调斜进行了定量分析，在合并后的5721—3工作面回采过程中得到了实践验证，使5721—3旋转工作面顺利通过转角，确保了矿井安全高效开采。关键词：综放工作面；开采理论；分析与实践中图分类号：TD804，工作面平均长度77．3m，最长处为104m放，顶煤煤层1工作面概况倾28角1m55。～80。，采用水平分层走向长壁综采1．1采煤方法采煤方法，分层平均采放高度为l1．2m，进风巷布置窑街煤电集团公司三矿5721—3工作面为

3、原在煤层顶板侧，回风巷布置在煤层底板侧。工作面5721和5722两个工作面合并而成，平均走向长度巷道布置示意图如图l所示。图1工作面巷遒布置I．2顶底板特征及支护方式断面为11．2m，施工巷断面为10m2。断面形状均5721—3工作面采用ZF4800／17／31支撑掩护为三心拱形，采用锚网、锚索联合支护，锚杆间排距式液压支架支护顶板，工作面上、下端头采用DZ系为700ram×900ram，锚杆均匀分布，锚索间距为列单体支柱配合4m长的1T型花边梁(沿走向布置)3000mm。巷道破顶底板或煤层松软破碎段采用锚和3．

4、4m长的1T型花边梁(沿倾向布置)组成四对八网、锚索和l2工字钢棚联合支护。梁走向迈步抬棚支护顶板。两道超前支护采用1．3旋转角度DZ-2500型、DZ-2800型单体支柱配合2．8m或5721—3工作面皮带巷和回风巷由于受煤层走3．4m花边钢梁托棚支护顶板，或采用Dz_315O型向影响，两道布置如图1所示，在整个回采过程中，单体支柱带帽点柱支护顶板，全部垮落法处理采空工作面皮带巷需旋转87。2339”，其中皮带巷第一个区。拐点处工作面需调斜4l。5l9”，皮带巷第二个拐点工作面皮带巷和回风巷均为全煤巷道，皮带巷

5、处工作面需调斜39。2O7”，还有一个小角度净宽为4．3m，断面为12．6m，回风巷净宽为3．6m，6。5813”第14期尤建明等：综采放顶煤工作面旋转开采理论分析与实践应用65n——调斜ol角度的扇形块所需的循环数，n2工作面调斜理论ct／cto2．1工作面下滑量计算在采煤工作面回采过程中，工作面溜子会出现上窜下滑的现象，其主要原因是刮板输送机机头和机尾的推进度不一样造成的。一般有经验的工人会根据现场条件进行调整，如果溜子下滑，刮板输送机机头处会多割一刀煤，反之，溜子上窜，机尾则会多割一刀煤。但这些基本上是经验

6、之谈，根据对实践进行总结，对工作面溜子的上窜下滑量进行量化分析，得出小下滑量的计算公式(1)，工作面下滑如图2所示。图3工作面调斜时机头下滑在这里引入极坐标的概念，运用极坐标分析综采工作面的调斜过程，计算就会变得简单，工作面刮板输送机机头至调斜虚中心的距离P和工作面皮带巷内帮至虚中心的距离l可以表示成以虚中心0为中点的极坐标函数，如下公式：图2工作面下滑P=)=R。COS()U：s．。tana：．‘T(1)Z=g(0)=Rlsec0口式中：——工作面下滑量，m；：1-pRlsec0一R1COS(ot)Us——工作

7、面推进度，m；式中：工作面以虚中心O旋转过的角度；6——工作面机尾推进度，m；R——虚中心至皮带巷内帮距离，m。口——工作面机头推进度，m；工作面的调斜是一刀一刀进行的，因此0不是￡广一工作面长度，m。一个连续的值，它是每个循环角度q的整数倍，上2．2工作面旋转过程中的下滑量计算式可变化为：若综采工作面以实中心调斜时，工作面不存在=R1sec(凡)一R1COS()(3)刮板输送机下滑的现象，但当工作面以虚中心的方2．3工作面调斜方法式调斜或旋转时，工作面的下滑如图3所示。将每工作面调斜及旋转的实质是控制工作面不同

8、部一个调斜循环角度所产生的下滑量累加起来，得到位每次采煤的进度，逐次调斜工作位置和推进方向。公式(2)。其具体实施方法是按照设计的调斜比例，通过割煤=B·SeCO~·∑=1sin(not)(2)时的通刀和短刀配合，每次转过循环调斜角度，式中：——采煤机截深，m；经过若干个Ot角度的调斜，最终使工作面完成整个a——调斜循环角度，。；角度的旋转。工作面调斜方法如图4所示。——