论文部分内容阅读
[摘要]一般综采面切眼和上下风巷都呈垂直布置，但由于地质条件所限或其它原因而形成三角煤，造成资源损失，还限制了综采设备的使用。为此，在六采区八层右负400～430区段进行了扇形调采新工艺的试验。调采角度达40o，较好地解决了综采瓦开采边角煤问题。
[关键词]综采 扇形 研究
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0239-01
1、综采面条件
工作面采高2.6～2.8m，一次采全高，工作面长138米，采用4200型掩护式支架92架（架间距为1.5m）。工作面伪顶厚约1m左右，易垮落，直接顶为粉砂岩。
为调采40o的三角煤及保持工作在面等长另新补风巷一条，并与原风巷车场贯通。
2、扇形调采的技术措施
扇形调采的关键在于：如何有效地防止运输机和支架的下窜；如何有效地防止工作面支架的咬架；如何管好机头以上30m内反复支撑的破碎顶板；如何将采煤与工作面最后收尾放顶工序有机的配合。
2.1 防止支架和运输机的下窜正常开采时，支架和运输机的下窜是随倾角的增大而下滑所引起的，一般都由超前推进机头来解决。扇形调采即是只推进机尾，即使不下滑，随着采面的推进，支架和运输机也要逐渐下窜。
为防止下窜采用以下措施，效果较好。
增安防滑千斤顶 由于支架和运输机是互为支点，运输机下移则支架势必下移，反之并然。为此在工作面增安了4个防滑千斤顶，全工作面共计7个。每次推移运输机前，将防滑千斤顶拉紧，使移过的运输机不但没有下滑反而都上窜一定距离，同时推移千斤顶都靠向支架导向槽的上边缘，移架时能带动支架上移一定距离，有效地防止支架下滑。
改变割煤和推移运输机的方式 正常开采时，综采面都是双向割煤、跟机移架推溜，由于扇形采煤的特殊性和工作面倾角的影响，如仍由上往下依次推溜，将会导致运输机下滑。因此改为单向割煤，即下行时割煤，上行时走空刀，尔后随机推移运输机。实践表明这对阻止下滑起一定作用。
适当掌握机头的推进 由于机头的下移量为s=d.sina，因此下移量多少是由调采角a的大小来定（d为常数）。当d=600mm，调采角a分别为10o、20o、30o、40o时，机头每推进一次，下移量s分别为120、240、300、380mm，越到调采的后期，机头的下移量越大。为此在调采初期，首先推进机头，使支架运输机上缩，尔后调采机尾。因此，调采时的位置虽距机头停采线尚有8m，共需推进13个走距，但大部是在调采初期推进的，后期机头就基本不动。
扩宽运输道 采取上述措施后调采时仍向下窜入运输道内约1.5m，为此采取了扩宽运输道。原运输道宽3m，顶压作用后调采时宽仅2.5m左右，在转载机两侧各用单体液压支柱和金属铰接顶梁加强支护。扩帮长度近15m，宽1.5m，并以2m长的半圆木（φ0.2m）支护。
2.2 防止支架的挤咬 随着调采角度不断增大，支架的挤咬现象逐渐突出，工作面下部尤为严重，为此采用三个办法：
第一保持支架排列呈直线状态 采用全面割煤，限制截深的办法。即在采煤机下行割煤时从机尾一直割到机头，由于上一循环限制了下部支架运输机的推移步距，使工作面逐步调斜.做法是将支架分为若干段，每段最上部的一组支架为标准架（在其立柱上涂有红漆标记），并算出每组标准架的前移量及运输机的确切位置，据此制作长短不同的限位套扣在标准架推移千斤顶的活塞杆上，以控制标准架的前移量。移架时，先将标准架前移，再拉线移其余支架，保证支架、运输机前移步距合乎要求。
生产中也可不必将采煤机每次都割至机头（以不影响运输机的推移为准），但仍应保持支架运输机呈直线。
第二坚持自下而上的移架顺序 调采中未采取立即支护方式，而是等采煤机向上走空刀时按自下而上的顺序移架，移架时支架旋转一个角度，使支架与煤壁保持垂直。
第三采用单体液压支柱调架 成立专门小组进行人工调架，组织技术熟练的工人专门调架，采用辅助千斤顶或单体液压支柱为动力，以相邻支架为支点，在降柱后顶或拉支架掩护梁部分，一般用千斤顶拉时是以上邻架为支点；用单体液压支柱顶时是以下邻架为支点。调整一次可摆动300mm左右，最大可达500mm，基本满足了扇形采煤的需要。当调整幅度不太大且支架导向杆没有紧靠导向槽上边缘时，支架可通过下邻架掩护梁侧护板的推力，并另配一斜顶（单体支柱）顶在支架顶梁右侧（其下端支在上隔架的底座上），给一向下推力，形成力矩而调摆，使支架与工作面相垂直。
2.3 扇形采煤的顶板维护 扇形调采中，下部支架的移动距离远小于上部，但支架的移动次数却一样，造成下部顶板受支架反复支撑而更加破碎，为此采取了以下两点措施：
第一严格工作面工程质量 一是加强铺联网的质量，同时结合支架拆除的准备工作，在支架顶梁上铺设倾斜抬板（抬板长度为2.6m），二是提高支架的支护效果，要求支架具有足够的初撑力，实行带压移架。
第二超前处理顶板 采取炮采办法，将机头往上部分的一定长度内扩至一定宽度，后用大板支护，其老空一端架在支架顶梁上，煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前后用大板支护，其老空一端在支架顶梁上，煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前移时，则以点柱或抬棚托住大板，然后降架。
扇形调采中的拆架准备工作 扇形调采既要进行三角煤的调采，又要为支架的顺利拆除作好准备，这是十分重要的。拆除支架准备工作的重点是上好倾斜大板（规格为φ0.22×2.6m的半圆木），木板系错茬布置。
一般大板的起始位置是距停采线12个步距（截深7.2m）。但扇形开采距停采线位置不等，上大板的起始点有先后之分，掌握好上大板起始位置是做好拆除准备工作的重要环节。若以L表示机尾距停采线的长度，以i表示上大板点距停采线的距离（7m），R为工作面长度（138m），r为上大板起始点距机头的长度。由支架间距1.5m，可算出上大板的起始架数为n=r/1.5=R·i/1.5·L=643/L，据上式，计算如下：
机尾距停采线的长度L（m）70 60 50 40 30 25
采面上大板的起始架数n（架）9 11 13 16 22 26
机尾距停采线的长度L（m）20 15 10 9 8 7
采面上大板的起始架数n（架）32 43 64 72 80 92
[关键词]综采 扇形 研究
中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0239-01
1、综采面条件
工作面采高2.6～2.8m，一次采全高，工作面长138米，采用4200型掩护式支架92架（架间距为1.5m）。工作面伪顶厚约1m左右，易垮落，直接顶为粉砂岩。
为调采40o的三角煤及保持工作在面等长另新补风巷一条，并与原风巷车场贯通。
2、扇形调采的技术措施
扇形调采的关键在于：如何有效地防止运输机和支架的下窜；如何有效地防止工作面支架的咬架；如何管好机头以上30m内反复支撑的破碎顶板；如何将采煤与工作面最后收尾放顶工序有机的配合。
2.1 防止支架和运输机的下窜正常开采时，支架和运输机的下窜是随倾角的增大而下滑所引起的，一般都由超前推进机头来解决。扇形调采即是只推进机尾，即使不下滑，随着采面的推进，支架和运输机也要逐渐下窜。
为防止下窜采用以下措施，效果较好。
增安防滑千斤顶 由于支架和运输机是互为支点，运输机下移则支架势必下移，反之并然。为此在工作面增安了4个防滑千斤顶，全工作面共计7个。每次推移运输机前，将防滑千斤顶拉紧，使移过的运输机不但没有下滑反而都上窜一定距离，同时推移千斤顶都靠向支架导向槽的上边缘，移架时能带动支架上移一定距离，有效地防止支架下滑。
改变割煤和推移运输机的方式 正常开采时，综采面都是双向割煤、跟机移架推溜，由于扇形采煤的特殊性和工作面倾角的影响，如仍由上往下依次推溜，将会导致运输机下滑。因此改为单向割煤，即下行时割煤，上行时走空刀，尔后随机推移运输机。实践表明这对阻止下滑起一定作用。
适当掌握机头的推进 由于机头的下移量为s=d.sina，因此下移量多少是由调采角a的大小来定（d为常数）。当d=600mm，调采角a分别为10o、20o、30o、40o时，机头每推进一次，下移量s分别为120、240、300、380mm，越到调采的后期，机头的下移量越大。为此在调采初期，首先推进机头，使支架运输机上缩，尔后调采机尾。因此，调采时的位置虽距机头停采线尚有8m，共需推进13个走距，但大部是在调采初期推进的，后期机头就基本不动。
扩宽运输道 采取上述措施后调采时仍向下窜入运输道内约1.5m，为此采取了扩宽运输道。原运输道宽3m，顶压作用后调采时宽仅2.5m左右，在转载机两侧各用单体液压支柱和金属铰接顶梁加强支护。扩帮长度近15m，宽1.5m，并以2m长的半圆木（φ0.2m）支护。
2.2 防止支架的挤咬 随着调采角度不断增大，支架的挤咬现象逐渐突出，工作面下部尤为严重，为此采用三个办法：
第一保持支架排列呈直线状态 采用全面割煤，限制截深的办法。即在采煤机下行割煤时从机尾一直割到机头，由于上一循环限制了下部支架运输机的推移步距，使工作面逐步调斜.做法是将支架分为若干段，每段最上部的一组支架为标准架（在其立柱上涂有红漆标记），并算出每组标准架的前移量及运输机的确切位置，据此制作长短不同的限位套扣在标准架推移千斤顶的活塞杆上，以控制标准架的前移量。移架时，先将标准架前移，再拉线移其余支架，保证支架、运输机前移步距合乎要求。
生产中也可不必将采煤机每次都割至机头（以不影响运输机的推移为准），但仍应保持支架运输机呈直线。
第二坚持自下而上的移架顺序 调采中未采取立即支护方式，而是等采煤机向上走空刀时按自下而上的顺序移架，移架时支架旋转一个角度，使支架与煤壁保持垂直。
第三采用单体液压支柱调架 成立专门小组进行人工调架，组织技术熟练的工人专门调架，采用辅助千斤顶或单体液压支柱为动力，以相邻支架为支点，在降柱后顶或拉支架掩护梁部分，一般用千斤顶拉时是以上邻架为支点；用单体液压支柱顶时是以下邻架为支点。调整一次可摆动300mm左右，最大可达500mm，基本满足了扇形采煤的需要。当调整幅度不太大且支架导向杆没有紧靠导向槽上边缘时，支架可通过下邻架掩护梁侧护板的推力，并另配一斜顶（单体支柱）顶在支架顶梁右侧（其下端支在上隔架的底座上），给一向下推力，形成力矩而调摆，使支架与工作面相垂直。
2.3 扇形采煤的顶板维护 扇形调采中，下部支架的移动距离远小于上部，但支架的移动次数却一样，造成下部顶板受支架反复支撑而更加破碎，为此采取了以下两点措施：
第一严格工作面工程质量 一是加强铺联网的质量，同时结合支架拆除的准备工作，在支架顶梁上铺设倾斜抬板（抬板长度为2.6m），二是提高支架的支护效果，要求支架具有足够的初撑力，实行带压移架。
第二超前处理顶板 采取炮采办法，将机头往上部分的一定长度内扩至一定宽度，后用大板支护，其老空一端架在支架顶梁上，煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前后用大板支护，其老空一端在支架顶梁上，煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前移时，则以点柱或抬棚托住大板，然后降架。
扇形调采中的拆架准备工作 扇形调采既要进行三角煤的调采，又要为支架的顺利拆除作好准备，这是十分重要的。拆除支架准备工作的重点是上好倾斜大板（规格为φ0.22×2.6m的半圆木），木板系错茬布置。
一般大板的起始位置是距停采线12个步距（截深7.2m）。但扇形开采距停采线位置不等，上大板的起始点有先后之分，掌握好上大板起始位置是做好拆除准备工作的重要环节。若以L表示机尾距停采线的长度，以i表示上大板点距停采线的距离（7m），R为工作面长度（138m），r为上大板起始点距机头的长度。由支架间距1.5m，可算出上大板的起始架数为n=r/1.5=R·i/1.5·L=643/L，据上式，计算如下：
机尾距停采线的长度L（m）70 60 50 40 30 25
采面上大板的起始架数n（架）9 11 13 16 22 26
机尾距停采线的长度L（m）20 15 10 9 8 7
采面上大板的起始架数n（架）32 43 64 72 80 92