旋轉(zhuǎn)采煤工藝目前主要應用在回采各類不規(guī)則工作面中，隨著礦井服務年限的增加，地質(zhì)條件將變得日益復雜多變，邊角煤、避開采空區(qū)、斷層等地質(zhì)構(gòu)造帶造成的不規(guī)則工作面日益增多，為提高煤炭回收率、減少搬家倒面次數(shù)、實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)，旋轉(zhuǎn)回采工藝將會勢在必行。該技術是以機頭(機尾)為旋轉(zhuǎn)中心，以切眼內(nèi)數(shù)個拐點進行調(diào)刀，即采用多拐點進刀，按照一定的進刀順序，采用分段的方式將多個非正規(guī)循環(huán)組合成一個正規(guī)循環(huán)作業(yè)，逐漸旋轉(zhuǎn)工作面，最終實現(xiàn)工作面的正規(guī)循環(huán)作業(yè)[1-3]。

　　1旋轉(zhuǎn)工作面設計

　　3108工作面平均煤厚6.25m，受F2斷層影響，巷道掘進期間在不影響工作面防隔水煤柱的前提下，在走向方向運輸順槽比回風順槽多掘出55m，由此形成調(diào)角18°的旋轉(zhuǎn)工作面，采用該方式布置工作面，預計可多回收煤炭2~3萬噸，產(chǎn)生經(jīng)濟效益600萬元左右[4]。該工作面切眼長192m，共安設125部支架(架寬1.5m)，其中在機頭和機尾的第一部過渡架和第二過渡架支架之間分別預留出一個間距(1.5~2m)，采用單體柱和π型梁支護，方便工作面旋轉(zhuǎn)期間的支架調(diào)整。該工作面采用旋轉(zhuǎn)工藝后，不需搬遷設備即可實現(xiàn)工作面連續(xù)生產(chǎn)，如圖1所示。

　　2旋轉(zhuǎn)采煤工藝具體實施過程

　　2.1旋轉(zhuǎn)采煤技術要求

　　旋轉(zhuǎn)中心的技術要求如下：(1)虛擬旋轉(zhuǎn)中心的確定。虛擬中心要有利于支架調(diào)向、和旋轉(zhuǎn)中心一側(cè)的頂板管理。(2)能保證刮板輸送機與轉(zhuǎn)載機的正常搭接。(3)基于上述因素考慮本次采用虛擬旋轉(zhuǎn)中心(拐點)進行采煤。

　　2.2分段割煤旋轉(zhuǎn)工藝設計

　　工作面以機尾為圓心進行圓弧旋轉(zhuǎn)回采，該旋轉(zhuǎn)方式是以刮板輸送機的最大彎曲角度為限，把工作面超前的55m煤看成若干個小三角煤的組合，可根據(jù)工作面的長度和每個循環(huán)進度，確定每一個進度內(nèi)的旋轉(zhuǎn)度以及采煤機的截割起點位置和終點位置。每個旋轉(zhuǎn)循環(huán)相鄰兩刀煤的錯距：3108工作面旋轉(zhuǎn)時相鄰兩刀煤的進刀點(拐點)的間距即為兩刀煤之間的錯距。在工作面傾向方向設定A1、A2、A3、A4等為拐點，拐點處的拐角就是每次旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)度，調(diào)向角取按照1°計算，每刀循環(huán)進尺為0.6m，相鄰2刀拐點為S=0.6/tg1°=35m，即拐點間距為35m;工作面長192m，工作面每旋轉(zhuǎn)循環(huán)需割煤6刀，即短刀煤5刀，長刀煤1刀。每一個旋轉(zhuǎn)割煤順序為：機尾→A1→A2→A3→A4→A5→機頭，先割短刀，再割長刀，5短刀1長刀相互搭配為一組，即機組分別在距離機尾35m、70m、105m、140m、175m處進刀。

　　2.3旋轉(zhuǎn)工藝關鍵

　　設備搭接管理：在旋轉(zhuǎn)回采期間多割機頭少割機尾的回采方式將會造成刮板機下滑(機頭竄向運巷內(nèi))現(xiàn)象，為此應采取先割機頭甩機尾的方式，使前溜機頭與工作面一側(cè)的煤壁平齊，轉(zhuǎn)載機與刮板機剛好搭接上，再甩機頭割機尾。隨著工作面旋轉(zhuǎn)推進，前后溜機頭均要長出，將會打破原有的大小溜的合理搭接，這時必須要將靠機頭段的1.5m的前后溜拆下更換為0.75m的短溜槽，并及時移靠轉(zhuǎn)載機與前后溜進行合理搭接。端頭支護要求：完成一個旋轉(zhuǎn)循環(huán)機頭需推進6刀，在推進的過程中要確保端頭邁步棚支護做到兩對四梁支護到位，邁步距為1.2m，局部地點可增加密集點柱支護，每一對邁步棚間距0.2m。調(diào)架：旋轉(zhuǎn)回采期間工作面長度由192m縮短為187m，采用液壓支架的側(cè)護板及單體柱調(diào)架，使工作面調(diào)架的角度基本與旋轉(zhuǎn)的角度保持一致，并將拉后溜千斤調(diào)至機尾方向，當支架推移千斤頂在支架底座無法正常調(diào)架時，在拉架時每一部支架使用2根單體柱作為戧柱進行調(diào)架。單向割煤：工作面旋轉(zhuǎn)回采期間，采用單向割煤，采煤機由拐點向機頭方向割煤，反向割煤至下一個拐點，頂溜拉架則由機頭向拐點方向進行，反向割煤。掌握旋轉(zhuǎn)進度：在一個旋轉(zhuǎn)循環(huán)中，刮板輸送機彎曲段不應調(diào)直，每割一刀煤，拉架時必須將支架調(diào)向，采煤機沿工作面全長割最后一刀長煤時必須將煤壁割直，刮板輸送機沿工作面全長調(diào)直，支架調(diào)正，完成一個旋轉(zhuǎn)循環(huán)。

　　2.4具體實施步驟

　　(1)采煤機從機尾向機頭方向割1整刀煤，支架全部拉到位，不頂溜，工作面保持一條直線。(2)采煤機割煤至機頭時，空刀返回至機尾，自機頭向機尾方向頂溜。(3)采煤機從機尾割煤至117號支架，完成楊大鵬·工作面旋轉(zhuǎn)采煤工藝在大平煤礦的設計與應用第1個短刀，采煤機返回至機尾，拉出機尾至第117號支架，同時頂出該段刮板輸送機。(4)采煤機從117號支架割煤至93號支架，完成第2個短刀，采煤機返回至機尾，將117號至93號支架拉出，同時頂出該段刮板輸送機。(5)采煤機從93號支架割煤至70號支架，完成第3個短刀，采煤機返回至機尾，將93號至70號支架拉出，同時頂出該段刮板輸送機。(6)采煤機從70號支架割煤至46號支架，完成第4個短刀，采煤機返回至機尾，將70號至46號支架拉出，同時頂出該段刮板輸送機。(7)采煤機從46號支架割煤至23號支架，完成第5個短刀，采煤機返回至機尾，將46號至23號支架拉出，同時頂出該段刮板輸送機。(8)采煤機從機尾割煤至機頭，采煤機返回至機尾，完成一個通刀，將23號至機頭段支架拉出，同時頂出該段刮板輸送機。至此，完成一個小循環(huán)(回風巷進尺0.6m，運輸巷進尺3.6m)，小循環(huán)實現(xiàn)5∶1，下一個循環(huán)與上同。采取上述方式連續(xù)調(diào)整15個循環(huán)后，工作面機頭由108°調(diào)整為90°，此時，機尾進尺11m，機頭進尺54m，工作面長度由192m縮短為187m。

　　3經(jīng)濟效果分析

　　3108工作面16天旋轉(zhuǎn)18°，多出煤2.5萬噸，減少了煤炭的損失，按照300元/噸計算，直接增效750萬元。

　　4結(jié)語

　　(1)3108工作面共計15個循環(huán)實現(xiàn)了工作面的正�；夭�，本次旋轉(zhuǎn)回采取得了圓滿成功。(2)在設備安裝時提前預留了兩個支架間隙，避免了旋轉(zhuǎn)回采時回撤支架，是本次旋轉(zhuǎn)回采的亮點和創(chuàng)新點。

　　參考文獻：

　　[1]宋杰.綜采工作面旋轉(zhuǎn)開采設計[J].山東煤炭科技，2017(01):37-39.

　　[2]劉康.大傾角綜采工作面收尾旋轉(zhuǎn)調(diào)斜工藝實踐[J].山西焦煤科技，2018(01):39-42.

　　[3]高占峰，劉利凱，孫自波.主焦煤礦綜采放頂煤工作面旋轉(zhuǎn)技術應用研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2017(13):135.

　　[4]白景雙，宋道.綜采旋轉(zhuǎn)調(diào)斜技術在不規(guī)則工作面中的應用[J].中州煤炭，2015(02):60-62.

　　《工作面旋轉(zhuǎn)采煤工藝在大平煤礦的應用》來源：《中國石油和化工標準與質(zhì)量》，作者：楊大鵬