1、回采工作面放顶煤工艺研究徐向明（山西汾西矿业集团公司柳湾煤矿，山西孝义032300）摘要：放顶煤回采工作面在放顶煤时，由于多方面原因导致顶煤不能完全放干净，这样会造成资源浪费和安全隐患，为解决此类问题，矿井在工作面经过多次实际的放顶煤操作结果对比，得出了放顶煤工艺现在存在问题和解决方案。关键词：回采工作面放顶煤工艺中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：1004-7050（2022）09-0104-031工作面概况1.1工作面基本情况61120 工作面地表位于山西省孝义市胡家窊村南部，北部为胡家窊村保安煤柱；南部为贺家庄村保安煤柱，两村庄现已搬迁完毕。工作面位于柳湾煤矿六盘区，西邻 611
2、18 工作面（未掘进），东邻 61122 工作面（未掘进），北邻六盘区回风巷、六盘区猴车巷、六盘区轨道巷及六盘区胶带巷。工作面煤层总体呈向斜构造，回采过程中将遇小型正断层 2 个、陷落柱 14 个地质构造为简单型；另根据地测科调查与实测资料显示工作面正常涌水量5.0 m3/h，最大涌水量 30 m3/h，属中等水文地质类型；据柳湾煤矿冲击倾向性鉴定，本工作面顶、底板岩层为无冲击倾向性；根据瓦斯等级专业鉴定绝对涌出量为 3.52 m3/min，相对瓦斯涌出量为 1.55 m3/t，柳湾煤矿属低瓦斯矿井。61120 工作面采用走向长壁后退式综合自动化低位放顶煤全部垮落采煤法。其设计走向长度为1 8
3、26 m，可采走向长度为 1 656 m，倾斜长度 180 m。所采煤层为 11 号煤，煤层平均厚度 5.0 m，煤层倾角平均 5。工作面采高为 2.8m，可采储量为 177.3 万 t。本工作面放顶煤开采设计于 2017 年 12 月份完成编制批复，2018 年 2 月份开始掘进准备，在 2019 年 10月份完工后开始安装调试，2020 年 4 月 15 日开始组织生产，预计 2021 年 7 月回采结束，可采期 16 个月。61120 工作面支架选用 112 架 ZF9600/17/33D 型过渡液压支架、8 架 ZF9600/23/33D 型端头液压支架呈单列式布置全工作面，支架中心距
4、 1.5 m。随着工作面推进，每循环移架一次 0.8 m，放顶煤一次。工作面采用 MG300/700-WD 型采煤机、SGZ764/630 型前部刮板输送机和 SGZ800/800 型后部刮板输送机各一部；运输巷布置一部 SZZ800/400 型转载机、一部PLM2000 型破碎机和一部 DSJ120/150/3152 型皮带输送机；材料巷布置三台 BRW550/31.5 型乳化液泵，配套两个 RX400/2500 型乳化液箱、两台PBW31.5/6.3 型喷雾泵1.2采煤方法概述采煤方法：走向长壁后退式综合自动化低位放顶煤全部垮落采煤法。采高及层位控制：根据煤层赋存情况及采煤机与支架的配套关
5、系，确定工作面采高为 2.8 m。回采时，割煤沿底板推进。循环进度：根据采煤机滚筒的截深，作业循环进度定为 0.8 m。循环次数：根据各工种的作业时间及采煤机的截割、放顶时间，确定每日 5 循环，夜班两循环、早班中午班 1.5 循环。2采煤工艺流程破煤采用 MG-300/700-WD 型采煤机双向机采割煤，往返一次割一刀，沿运行方向前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，以 3 m/min4 m/min 的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端头煤壁。装 煤 通 过 采 煤 机 滚 筒 螺 旋 叶 片 转 动 与SGZ-764/630 型前刮板输送机铲煤板配合向前移动装煤，放顶煤由液压支架放煤口放入 SG
6、Z-800/800 型后刮板输送机，架间浮煤由人工清入前刮板输送机。运 煤 选 用 SGZ-764/630 型 前 刮 板 输 送 机 和SGZ-800/800 型后刮板输送机经由 SZZ-800/400 型转载机途径 DSJ120/150/3152 型胶带输送机运出工作面。采用 ZF9600/17/33D 型放顶煤液压支架作为基本支架护顶，配合使用 ZFG9600/23/33D 为排头支架自动跟机支护顶板。液压支架呈单列式布置全工作面，支架中心距 1.5 m。工作面采用全部垮落法管理顶板，随着工作面推进，每循环移架一次，落山顶板垮落一次。收稿日期：2022-01-14作者简介：徐向明，男，1
7、972 年出生，毕业于中国矿业大学，本科，工程师，主要从事煤矿开采技术管理相关工作。总第 205 期2022 年第 9 期山西化工Shanxi Chemical IndustryTotal 205No.9，2022DOI:10.16525/14-1109/tq.2022.09.043专题讨论2022 年第 9 期3综合自动化采煤工艺3.1循环进度及进刀割煤方式自动化割煤采用中部进刀割煤工艺，采煤机进刀采取中部斜切进刀的方式，斜切进刀段长度为 15 m，进刀深度 0.8 m。割煤采用 MG-300/700-WD 型采煤机双向机采割煤，往返一次割一刀，沿运行方向前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，以 3
8、m/min4 m/min 的速度向上（下）割煤，直至割透上（下）端头煤壁。1）采煤机由中部进刀割煤至工作面左（右）端，保持进刀段长度大于 15 m，进到深度逐渐加深；2）进刀深度达 800 mm，保持 3.0 m/min4.0 m/min匀速稳定割煤；3）割通后，采煤机空牵引扫浮煤至工作面中部；4）移直后端输送机，并沿输送机弯曲段斜切进刀，继续割煤至工作面右（左）端；工作面右半段输送机移近煤壁，恢复初始状态。进刀方式示意图详见采煤方法图；5）自动割煤时集控中心操作人员通过工作面视频监控及定位传感器位置显示，观察采煤机进刀情况。如发现采煤机未按设定截割方式作业，或其他特殊情况，集控中心操作人员立
9、即停机闭锁“自动化”操作系统，查找原因处理问题。3.2本工作面自动化记忆割煤工艺1）左端到右端：进刀前采煤机左右摇臂均扫底,进刀后左摇臂扫底，右摇臂割顶；（对应采煤机工艺段编码 1#）2）右端到右切：采煤机割透端部时反向扫底煤，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码 2#）3）右切到右端：采煤机完成扫煤一次后反向向端部扫底，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码 3#）4）右端到右切：采煤机割透端部时第二次反向扫底煤，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码4#）5）右切到右端：采煤机完成第二次扫煤后反向向端部扫底，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码 5#）6）右端到左端：进
10、刀前采煤机左右徭臂均扫底，进刀后左摇臂割顶，右摇臂扫底;（对应采煤机工艺段编码 16#）7）左端到左切：采煤机割透端部时反向扫底煤，左右摇臂状态均扫底;（对应采煤机工艺段编码 17#）8）左切到左端：采煤机完成扫煤一次后反向向端部扫底，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码 18#）9）左端到左切：采煤机割透端部时第二次反向扫底煤，左右摇臂状态均扫底；（对应采煤机工艺段编码19#）10）左切到左端：采煤机完成第二次扫煤后反向向端部扫底，左右摇臂状态均扫底。（对应采煤机工艺段编码 20#）3.3装运煤方式工 作 面 运 输 设 备 使 用 一 键 启 停，采 用MG-300/700-WD 型
11、双滚筒采煤机破煤，通过滚筒螺旋叶片转动与 SGZ-764/630 型前刮板输送机铲煤板配合向前移动装煤，放顶煤由液压支架放煤口放入SGZ-800/800 型后刮板输送机，架间浮煤由人工清入前刮板输送机，最后均由 SZZ-800/400 型转载机经由DSJ120/150/3152 型胶带输送机运出工作面，实现装煤、运煤过程。自动化割煤工艺中加入了煤流煤量实时监测控制系统，当转载机处煤量超过设定值（目前为三挡）10 s后，系统开始检测前、后刮板运输机和煤机负荷，当前运输机超过设定值（200A）或采煤机超过设定值（130A）10s 时采煤机牵引速度以-0.5 m/s2的加速度减少；同时当后刮板运输机
12、达到规定值（400A）10 s时，停止自动放煤程序。461120 综放工作面生产工艺顶煤采用多轮顺序方式放煤。接班回采准备期间先遗煤放净，割煤作业时进行随采随放，然后每割半刀煤再放一次顶煤。割煤作业时：采煤机割煤、追机移架，放煤工在追机移架位置后 15 m 处开始按顺序逐架放煤，放至 9#煤顶板后关闭插板，然后放下一架，依次循环追机放顶。561120 综放工作面实际放煤情况目前 61120 综放工作面割完煤放顶时：一人在后部放顶，一人在前部放顶，放顶时以后部放煤为主。前部放煤时依据工作面语音报警控制煤量。正常放顶煤时后溜子电流约为 270A，后溜子报警值为 220A，当电流超过 300A 时，
13、智采集控预警系统通知放顶人员控制煤量，以此来控制放顶煤量、防止过负荷，保护运输设备。10 月 5 日夜班由 60 架割至 1 架半刀煤，80-110架放顶 4 h、10-60 架放顶 7 h。总计生产 7 h，产原煤2 000 t，其中割煤 282 t，放顶煤 1718 t，计算得每架放至 9#煤后约产 19 t。工作面前半部，因顶板较好，采用多轮顺序放煤。在第一轮由机头向机尾开始逐架放 2 min3 min 后无煤，然后再回机头开始第二轮放煤重复放煤，大约需依次循环 2-3 轮后可以放至 9#煤顶板；工作面后半部放至 11#煤顶板时需 1 min2 min，放至 10#煤顶板时需 3 min
14、4 min，放至 9#煤顶板大约需 5min徐向明：回采工作面放顶煤工艺研究105山西化工第 42 卷Study on Comprehensive Gas Control Method of Y-type Ventilation Mining Face with GobSide Entry ReservedGao Junjun（Shanxi Fenxi Mining Industry Group Nanguan Coal Industry Co.,Ltd.,Lingshi Shanxi 031300）Abstract:Gas control is an important content in
15、 the process of coal mining.Compared with the traditional U-type ventilation andU+L-type ventilation,the Y-type ventilation of gob side entry retaining can improve the mine ventilation,and can effectively eliminate theadverse effects caused by various coal mining operations such as large quantities
16、of projects and driving speed in the past.Next,based onthe analysis of the causes of gas in the coal mining face,and according to the engineering examples,the comprehensive gas control methodof Y-type ventilation mining face with gob side entry reserved is studied.It is hoped that the content of this paper can help the relevantstaff and the development of the coal mining industry.Key words:coal mining;gas control;Y-type ventilation;gob side entry（上接第 97 页）Study on Mechanism and Control Technolog