【導(dǎo)讀】1501綜采工作面為百貫溝煤業(yè)的首采工作面，其工作面概況見表1—1所示。

　　

【正文】 長時，即使項板壓力不大，也可能出現(xiàn)較大的阻力，這就為來壓的判別造成困難。 (16)預(yù)測預(yù)報工作必須立足于本礦區(qū)的實際，以大量的礦壓觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合以往相鄰工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，才能較難確地做出本工作面來壓的判 斷。 (17)監(jiān)測數(shù)據(jù)不只是對支撐壓力的監(jiān)測，更應(yīng)該對相對測點的頂?shù)装迩闆r和支架工作狀態(tài)做出詳細(xì)記錄。 1501 綜采工作面支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測 綜采工作面要嚴(yán)格實施的支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測，監(jiān)測工作面液壓支架與圍巖作用關(guān)系，加強(qiáng)了采面的頂板控制，規(guī)礦壓觀及時指導(dǎo)現(xiàn)場科學(xué)控制和動態(tài)控制頂板，觀測數(shù)據(jù)要實事求是。提高礦壓觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。 — — 23 監(jiān)測指標(biāo)選擇 ? 關(guān)鍵指標(biāo)：針對直接頂?shù)目刂茊栴}，特別是對端面頂板的控制，選取了支架初撐力和端面距作為監(jiān)測的關(guān)鍵指標(biāo)，并使之作為監(jiān)測指標(biāo)體系的中心環(huán)節(jié)。 ? 支架與液壓系 統(tǒng)工況指標(biāo)：主要包括支架在采面頂板控制中的幾何狀態(tài) (有無歪架、例架、前傾、后仰及頂梁錯茬等現(xiàn)象 )、泵站壓力、液壓系統(tǒng)有無泄漏等。以此類指標(biāo)保證支架支撐能力得以合理發(fā)揮。 ? 監(jiān)測以液壓支架韌撐力為中心環(huán)節(jié)，旨在對直接頂?shù)脑缙谟行Э刂?，但不能就此忽略對基本頂?shù)目刂茊栴}。 支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測質(zhì)量保證措施 ? 人員的落實。監(jiān)測要求面面、班班進(jìn)行，僅靠一個部門（如礦壓組）難以實現(xiàn)。現(xiàn)場監(jiān)測由跟班安監(jiān)員或質(zhì)量驗收員完成為宜，礦壓組負(fù)責(zé)監(jiān)測人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，井對監(jiān)測資料進(jìn)行綜合分析處理。 ? 監(jiān)測儀器的質(zhì)量保證。首 先是把好購置 (或制造 )過程的質(zhì)量關(guān)；其次是加強(qiáng)儀器的現(xiàn)場使用管恩把責(zé)任落實到工區(qū)，納入工作面設(shè)備維修管理的考核內(nèi)容。表的使用質(zhì)量，實行定期檢測維修。 ? 監(jiān)測的真實性勺實效性的保證。所謂真實性．是要求監(jiān)測資料如實地反映現(xiàn)場情況；所謂實效性，是要求監(jiān)測不僅發(fā)現(xiàn)問題，而且要真正解決問題．并且制定相應(yīng)的考核辦法和獎罰措施。 加強(qiáng)綜放工作面礦壓監(jiān)測 選擇監(jiān)測指標(biāo)的基本思路是：根據(jù)支架在支架與圍巖關(guān)系中的作用，既要全面考慮．又要分清層次，突出重點，保證可操作性。在實踐中從以下 4 個方面建立了監(jiān)測指標(biāo)體系。 — — 24 ? 關(guān)鍵指標(biāo)：針對直接頂?shù)目刂茊栴}，特別是對端面頂板的控制，選取了支架初撐力和端面距作為監(jiān)測的關(guān)鍵指標(biāo)，并使之作為監(jiān)測指標(biāo)體系的中心環(huán)節(jié)。 ? 支架與液壓系統(tǒng)工況指標(biāo)：主要包括支架在采面頂板控制中的幾何狀態(tài) (有無歪架、例架、前傾、后仰及頂梁錯茬等現(xiàn)象 )、泵站壓力、液壓系統(tǒng)有無泄漏等。以此類指標(biāo)保證支架支撐能力得以合理發(fā)揮。 ? 支護(hù)效果指標(biāo)：主要包括煤壁片幫、端面頂板垮落、機(jī)道上方頂板臺階下沉等。以此指標(biāo)反映頂扳動態(tài)及支護(hù)效果。 ? 端頭及超前支護(hù)指標(biāo)：單體液壓支柱力相鉆底量。 指標(biāo)測取現(xiàn)場監(jiān)測貫穿于工作面 初采至撤面全過程，每面、每班有專人負(fù)責(zé)測取指標(biāo)，具體要求是： ? 支架初撐力監(jiān)測緊跟移架、升架及時讀數(shù) (通過壓力表 )并記錄。超前單體支柱初撐力，用便攜式檢測儀測取。 ? 端面距、端面頂板垮落、煤壁片幫、支架幾何狀態(tài)等，用測尺量取。 ? 液壓系統(tǒng)工況作為隨機(jī)問題，全面檢查。 6. “三機(jī)”技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)化研究 概述 百貫溝煤業(yè)生產(chǎn)能力為 ， 1501 綜采工作面的綜采設(shè)備見表 6— 1 所示。 表 6— 1 1501 綜采工作面綜采設(shè)備一覽表 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 數(shù)量 電牽引雙滾筒采煤機(jī) MG300/700— QWD 1 部 刮板輸送機(jī) SGZ764/630 2 部 中間液壓支架 ZF6200/17/32 94 架 端頭液壓支架 ZFG6500/20/36 6 架 — — 25 可見， 1501 綜采工作面的綜采設(shè)備選型過大，與礦井生產(chǎn)能力不相匹配；由于設(shè)備自重較大，適應(yīng)地質(zhì)條件變化能力較差，上調(diào)設(shè)備較為困難。應(yīng)對 1501 綜采工作面的“三機(jī)”選型進(jìn)行優(yōu)化，降低材料成本和電耗，提高設(shè)備效率和經(jīng)濟(jì)效益。 綜放開采主要設(shè)備配套選型原則 綜放開采主要設(shè)備配套選型原則如下： ? 放頂煤綜采設(shè)備配套與選型是一個系統(tǒng)工程問題，受多 種因素影響和制約，因此放頂煤綜采設(shè)備配套與選型就是最佳優(yōu)化組合的問題。為保證配套與選型取得最佳組合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，實現(xiàn)放頂煤綜采總體設(shè)計目標(biāo)，設(shè)備配套應(yīng)符合如下幾項原則放頂煤綜采設(shè)備配套與選型，應(yīng)依據(jù)放頂煤綜采總體設(shè)計中的年設(shè)計生產(chǎn)能力作為設(shè)備配套與選型的第一原則。并應(yīng)把近期的設(shè)計能力與中長期目標(biāo)有機(jī)地結(jié)合起來。 ? 研究放頂煤綜采工作面的地質(zhì)條件，包括煤層賦存條件，圍巖情況，煤的層、節(jié)理發(fā)育狀況，煤層厚度，鄰近采區(qū)礦壓及水文地質(zhì)、瓦斯含量等情況，為放頂煤綜采設(shè)備配套與選型提供可靠依據(jù)。工作面煤層傾角陡、煤 層厚、采高大是這次“三機(jī)”配套的難點。要求配套必須以大傾角特厚煤層為基本點，支架必須要防倒防滑采煤機(jī)必須制動可靠，牽引力大刮板輸送機(jī)既要自身防滑又能限制煤殲的自溜。 ? 主要設(shè)備配套的技術(shù)性能必須滿足確定的生產(chǎn)能力要求，技術(shù)性能為配套的第二原則，各主要設(shè)備間的空間位置關(guān)系與配套聯(lián)結(jié)尺寸科學(xué)合理為配套的第三原則。 放頂煤綜采工作面設(shè)備配套 放頂煤綜采工作面重點設(shè)備包括放頂煤液壓支架、采煤機(jī)和工作面前、后刮板輸送機(jī)。這些設(shè)備的相互連接尺寸與空間位置配套關(guān)系技術(shù)性能的協(xié)調(diào)性與適應(yīng)性和各設(shè)備之間的生產(chǎn)能 力配套是放頂煤綜采設(shè)備配套的重點問題，其中液壓支架是核心問題。 — — 26 ? 各配套設(shè)備間的能力配套 同一系統(tǒng)中各配套設(shè)備間都存在一定的生產(chǎn)能力關(guān)系，認(rèn)真搞好配套設(shè)備間的能力配套是很重要的環(huán)節(jié)。在重點設(shè)備配套中，像輸送機(jī)能力與采煤機(jī)采煤能力和放煤能力間的配套關(guān)系對低位放頂煤雙輸送機(jī)開采中的前輸送能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力的配套。后輸送機(jī)運輸能力與支架放煤能力的配套及轉(zhuǎn)載機(jī)與前、后輸送機(jī)的運輸能力配套等等。 ? 技術(shù)性能的配套主要解決各種配套 設(shè)備主要技術(shù)性能的合理匹配，達(dá)到既相互協(xié)調(diào)適應(yīng)又符合總體設(shè)計要求。特別要注意各種配 套設(shè)備技術(shù)指標(biāo)中的電源電壓、液壓系統(tǒng)壓力等應(yīng)在設(shè)備配套時能盡量統(tǒng)一，以減少送往工作面的水管及電纜等管線品種、規(guī)格，便于布置、使用、維修和管理。 ? 設(shè)備相互聯(lián)結(jié)尺寸與空間位置關(guān)系的配套，包括： ①前輸送機(jī)與支架相互聯(lián)結(jié)尺寸。如推移機(jī)構(gòu)與輸送機(jī)連接銷軸、銷孔大小，聯(lián)結(jié)頭的制備。 ②后輸送機(jī)與支架后拉移千斤頂聯(lián)結(jié)尺寸與位置關(guān)系。 ③前、后輸送機(jī)與平巷轉(zhuǎn)載機(jī)相對位置尺寸。 ④前、后輸送機(jī)與過渡支架相對位置。 ⑤前輸送機(jī)與支架頂梁或前探梁相對位置及空間尺寸。 ⑥支架前梁頂梁在縮回狀態(tài)下的端面距。 ⑦過渡架與端頭支架 的相對位置端頭支架與轉(zhuǎn)載機(jī)的相對位置、尺寸。 ⑧端頭支架與平巷中其它輔助設(shè)備的相對位置、尺寸。 ⑨防倒、防滑裝置與支架、輸送機(jī)的聯(lián)結(jié)尺寸及相對位置。 ⑩采煤機(jī)與輸送機(jī)及支架間相對靜止或運動位置關(guān)系。采煤機(jī)牽引方式與輸送機(jī)配套關(guān)系。 — — 27 以上各類設(shè)備之間相互位置與配合關(guān)系的各方面都應(yīng)考慮周到，否則可能造成無法協(xié)調(diào)就位，影響整個系統(tǒng)安裝與使用。 總體配套對支架要求 ①放頂煤支架應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和礦壓情況確定合適的工作阻力和初撐力。 ②為防止支架端面冒落及煤壁片幫，支架頂梁前端通常應(yīng)設(shè)置伸縮梁和護(hù)幫裝置。 ③放頂煤支架的放煤口在保證機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的前提下盡可能大些，并應(yīng)設(shè)計有松動頂煤和破碎頂煤，裝置便于放煤。 ④放頂煤支架后部放置后輸送機(jī)的尾部空間盡可能大些，并應(yīng)有足夠的過煤高度，以保證輸送機(jī)正常運行。 ⑤放頂煤支架應(yīng)配備大流量液壓控制系統(tǒng)，提高移架速度，并可及時開閉放煤口，防止輸送機(jī)過載或研石混入。 ⑥放頂煤支架一般為了操作觀察方便，通常以采用本架操作為主但放煤、噴霧裝置除外。在大傾角工作面可采用鄰架操作。 ⑦放頂煤支架的架間與尾部應(yīng)防護(hù)嚴(yán)密，防止煤研竄入架內(nèi)。 ⑧ 放頂煤支架應(yīng)有寬敞的人行道和足夠的通風(fēng)斷面。 ⑨ 放頂煤支架管路系統(tǒng)應(yīng)布置簡潔整齊，尤其對后部空間的管路布置更應(yīng)如此。 總體配套對采煤機(jī)要求 ①應(yīng)滿足放頂煤綜采總體配套對機(jī)采設(shè)計高度和采煤能力的要求。 采煤機(jī)截割功率和牽引功率能滿足使用要求。工作面特別要求有足夠的牽引力，并且要制動可靠。 ②牽引速度適宜、且有與輸送機(jī)相適應(yīng)配套的牽引機(jī)構(gòu)。 ③采煤機(jī)的挑頂、臥底量應(yīng)滿足使用要求。 — — 28 ④裝煤效果良好，且最好能雙向裝煤。 ⑤截割部應(yīng)配備有效的噴霧降塵裝置。 ⑥能截割到輸送機(jī)端部，處理端部底煤并能自動開缺口，以減少采煤輔助時間。 ⑦操縱系統(tǒng)完善，除隨機(jī)手 動控制外，最好能隨機(jī)集中控制，并配備齊全的保護(hù)裝置。大傾角工作面應(yīng)當(dāng)有遙控操作功能。 總體配套對工作面輸送機(jī)要求 ①刮板輸送機(jī)的運輸能力應(yīng)滿足放頂煤綜采設(shè)計能力的要求，并且應(yīng)與采煤機(jī)割煤能力及放煤能力相匹配。 ②放頂煤工作面選用的輸送機(jī)，在保證運輸能力的前提下，盡可能選用機(jī)頭、機(jī)尾體積小的輸送機(jī)。特別是對于首、尾過渡支架的配套設(shè)計和輸送機(jī)的維護(hù)、使用都帶來方便。 ③工作面輸送機(jī)應(yīng)能適應(yīng)工作面傾角要求。大傾角工作面應(yīng)配備有防滑裝置，有限制煤炭向下滑滾的能力。 ④輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證采煤機(jī)運行的穩(wěn)定 性。 ⑤輸送機(jī)應(yīng)能符合工作面總體布置對卸載方式的要求。 ⑥輸送機(jī)控制應(yīng)安全、可靠。 ⑦輸送機(jī)應(yīng)能在左、右工作面均能使用。 7. 主要結(jié)論 本課題針對 1501 首采綜放面在大傾角仰采過程中出現(xiàn)的有關(guān)回采工藝問題，即對 1501 綜采工作面的進(jìn)刀方式、放煤方式、工作面設(shè)備防滑及調(diào)整、礦壓監(jiān)測、工作面“三機(jī)”選型等一系列問題進(jìn)行了分析與研究。其主要結(jié)論如下： ? 工作面應(yīng)采用端部斜切進(jìn)刀、雙向割煤，“一采一放”雙輪順序放煤，煤機(jī)截深 ，放煤步距 ，采高 ，放煤高度 ，采放比為 1:，采用偽 仰斜 — — 29 綜采放頂煤一次采全高采煤法。 ? 1501 綜采工作面設(shè)備下滑與工作面的技術(shù)管理有直接關(guān)系，應(yīng)加強(qiáng)工作面生產(chǎn)技術(shù)管理工作，采取一系列步驟、措施來調(diào)整工作面設(shè)備的下滑量。 1501 面為仰采工作面，開采軟弱煤層，煤壁片幫較嚴(yán)重。本課題分析與研究了防治煤壁片幫的一系列技術(shù)措施。 ? 1501 綜采工作面的礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，工作面在正常推進(jìn)期間的支架支撐效率較低。工作面來壓時的動載系數(shù)小于 ，來壓不明顯。由礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，工作面支護(hù)質(zhì)量及技術(shù)管理存在一些問題。由于頂板破碎、放煤方式等原因，使得局部支架的支 護(hù)質(zhì)量較差，支護(hù)效果較差并引發(fā)設(shè)備下滑。故應(yīng)加強(qiáng)工作面的礦壓監(jiān)測，且逐步淘汰落后的礦壓監(jiān)測手段。 ? 1501 綜采工作面的綜放設(shè)備選型過大，與礦井生產(chǎn)能力不相匹配；由于設(shè)備自重較大，適應(yīng)地質(zhì)條件變化能力較差，工作面設(shè)備下滑嚴(yán)重，支護(hù)質(zhì)量較差。故對1501 綜采工作面的“三機(jī)”技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化，供礦方參考、選擇。 《百貫溝煤業(yè) 1501 首采綜放面大傾角仰采回采工藝研究》課題組 編寫 中國礦業(yè)大學(xué) 楊 峰 執(zhí)筆