旋轉采煤工藝目前主要應用在回采各類不規則工作面中，隨著礦井服務年限的增加，地質條件將變得日益復雜多變，邊角煤、避開采空區、斷層等地質構造帶造成的不規則工作面日益增多，為提高煤炭回收率、減少搬家倒面次數、實現礦井的安全生產，旋轉回采工藝將會勢在必行。該技術是以機頭(機尾)為旋轉中心，以切眼內數個拐點進行調刀，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循環組合成一個正規循環作業，逐漸旋轉工作面，最終實現工作面的正規循環作業[1-3]。

　　1旋轉工作面設計

　　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，由此形成調角18°的旋轉工作面，采用該方式布置工作面，預計可多回收煤炭2~3萬噸，產生經濟效益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，方便工作面旋轉期間的支架調整。該工作面采用旋轉工藝后，不需搬遷設備即可實現工作面連續生產，如圖1所示。

　　2旋轉采煤工藝具體實施過程

　　2.1旋轉采煤技術要求

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

　　2.2分段割煤旋轉工藝設計

　　工作面以機尾為圓心進行圓弧旋轉回采，該旋轉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，可根據工作面的長度和每個循環進度，確定每一個進度內的旋轉度以及采煤機的截割起點位置和終點位置。每個旋轉循環相鄰兩刀煤的錯距：3108工作面旋轉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時的轉度，調向角取按照1°計算，每刀循環進尺為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，工作面每旋轉循環需割煤6刀，即短刀煤5刀，長刀煤1刀。每一個旋轉割煤順序為：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旋轉工藝關鍵

　　設備搭接管理：在旋轉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)現象，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的煤壁平齊，轉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，并及時移靠轉載機與前后溜進行合理搭接。端頭支護要求：完成一個旋轉循環機頭需推進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。調架：旋轉回采期間工作面長度由192m縮短為187m，采用液壓支架的側護板及單體柱調架，使工作面調架的角度基本與旋轉的角度保持一致，并將拉后溜千斤調至機尾方向，當支架推移千斤頂在支架底座無法正常調架時，在拉架時每一部支架使用2根單體柱作為戧柱進行調架。單向割煤：工作面旋轉回采期間，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。掌握旋轉進度：在一個旋轉循環中，刮板輸送機彎曲段不應調直，每割一刀煤，拉架時必須將支架調向，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直，支架調正，完成一個旋轉循環。

　　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(回風巷進尺0.6m，運輸巷進尺3.6m)，小循環實現5∶1，下一個循環與上同。采取上述方式連續調整15個循環后，工作面機頭由108°調整為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經濟效果分析

　　3108工作面16天旋轉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結語

　　(1)3108工作面共計15個循環實現了工作面的正常回采，本次旋轉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，避免了旋轉回采時回撤支架，是本次旋轉回采的亮點和創新點。

　　參考文獻：

　　[1]宋杰.綜采工作面旋轉開采設計[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調斜工藝實踐[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技術應用研究[J].內蒙古煤炭經濟，2017(13):135.

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

　　《工作面旋轉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量》，作者：楊大鵬