1013工作面扇形回采方案研究与应用
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摘 要：根据1013工作面回采初期调面经验及工作面地质条件、工作面设备状况，工作面采取实心圆调采配合虚拟圆心法调采，调斜起始位置为运输道距拐点15.25米处，至拐点向后15.25米处结束，工作面内正确定位拐刀位置，每次拉通刀后必须保持工作面平直，发现有挤架咬架倾向前必须使用单体、侧护板等多种形式调整支架，确保正常回采。
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.092
1 工作面简介
1013工作面位于主斜井以西，为夏阔坦煤矿最后一个综放工作面。地面为起伏较大的山区，基岩，山崖陡立，小冲沟发育，无任何建筑物。工作面平均倾角12°，煤层平均厚度6米，面长160米，平均走向400米，工作面采高3米，放顶煤3米。为避开外段+1430水仓，运输道设计里段150米，外段230米。1013工作面采用ZF9000/20/32型放顶煤液压支架，运输机为SGZ1050/900，采煤机为上海天地MG400/920-QWD，煤机滚筒直径1.8米，截深0.8m。
2 调斜开采设计方案
2.1 方案选择
调面方案1：采用实心圆调斜，运输机头一端不动，机尾一端移动，直到调至设计位置，优点是工艺简单，调斜弧度范围小，缺点是液压支架反复挤压顶板，造成顶板破碎，工作面工程质量得不到保证，且会增加支架挤架、咬架频率。
调面方案2：采用虚拟圆心调斜，设置一个虚拟圆心，保持机头机尾均做到定期移动，将调斜区域划分为若干个扇形块，以小扇形块的移动实现大扇形的整体移动，有利于支架上线管理及顶板管理。
2.2 调斜参数设计
（1）调斜开采相邻两刀的错距应大于刮板输送机容许的最小弯曲段长度（采煤机截深0.75米时为20米），按照每调斜循环转角α'不超过2°的要求，确定运输机上拐点最小间距为：Smin=b/tanα'=0.75/tan2°=21.47m
n1=L/Smin=160/21.47=7.45取整数7，则反算拐点间距Smin为22.85m，按照调斜为2短刀1通刀，每个循环调斜转角α'=1.72°。
α=35°=n.α'
（2）运输机调斜段长AB为：AB=nfB；F
式中：n为调斜35°所需的循环数，为每循环角度；为每调斜角度采煤机给每通刀数，f取1；B为采煤机截深，取实际截深0.75m。
计算得n=20.34取20，则AB=15.25m
根据以上计算结果，调斜起始位置为运输道距拐点15.25米处，至拐点向后15.25米处结束。
2.3 运输道实际调采应用
（1）根据1013工作面回采初期调面经验及工作面地质条件、工作面设备状况，工作面采取实心圆调采配合虚拟圆心法调采。
（2）调采期间技术要求：工作面运输道平推至拐点130米处时，开始第一次调面，采取1：4比例，运输道进10米，材料道进40米，工作面设备效果为溜子、支架下滑500-1000mm，确保溜尾支架、溜子不采取大面积刷帮处理，减少额外工作量，确保回采安全系数。
（3）待工作面溜头推至140米拐点后巷道中线偏上800mm左右时，（考虑过拐点时溜子的切线方向）采取第二步调面措施。可以大幅度调溜尾回采，采取实心圆方式，注意每次割煤时必须全部吃通刀，以便于工作面平直，拉移支架时工作面下部支架利用侧护板及时调整支架方向，前溜子也需来回推拉，以便调整溜头切线方向，已调整至于新巷道中心一齐为准。如出现支架有挤架倾向时，可以将工作面平推一档，平推时必须及时调整支架间隙，确保工作面达到正常回采状态。
3 工作面调斜回采技术管理
3.1 刮板输送机管理
由于工作面里段走向长度只有150米，如运输道使用SZZ1000转载机长度为48米，则转载机后需安装一部SGW40溜子，考虑过在拐点时转载机与胶带输送机搭接必须呈直线，所以在里段设计安装2部40T溜子用于里段运输，加密刮板间距，使用高速双电机供电。
3.2 拐点处运输系统改造实施方案
拆除40T刮板输送机机头大件至跟节拆除转载机过桥将转载机尾向下帮拨1米左右（具体以实际为准）安装转载机托架铺设40T输送机重新对新运输道进行加强支护试运转前溜子回采过转载机原过桥位置时拆除40T运输机拨转载机至合适位置（以出煤位置为准）安装转载机行人过桥试运转。
3.3 后期运输系统改造
拆除皮带机更换小溜子拆除转载机延长小溜子拆除小溜子结束工作面。
3.4 运输道拐点顶板管理
原巷道设计5.5米，刷宽后最大巷道宽度10米，回采时需加强巷道顶板管理，除常规的双排单体液压支柱配合铰接梁超前支护外，在巷道下帮每3米打一个木垛加强支护，木垛料规格200*200*1200mm，严禁提前拆除。
4 经济效益
夏阔坦煤矿资源枯竭，1013工作面设计、回采达到了是避开+1430仓，回收边角煤的主要目，延缓了矿井接续，提高了煤炭回收率。
作者简介：耿宗磊（1982-），男，江苏沛县人，助理工程师。