21304工作面位于永煤集團(tuán)陳四樓煤礦南十三采區(qū)，該工作面周圍為實體煤，切眼靠近Fsl斷層保護(hù)煤柱。為提高煤炭回收率，工作面切眼沿斷層防水保護(hù)煤柱掘進(jìn)，切眼法線方向與工作面推進(jìn)方向夾角36°，初采工作面需要調(diào)斜。目前陳四樓煤礦已采超過300的工作面有21001工作面300和2209工作面450，以上兩個工作面均采用虛中心比例調(diào)斜，針對以上兩個工作面調(diào)斜回采過程中遇到的問題，優(yōu)化21304工作面調(diào)斜回采方案見圖。
2、防支架擠死演算
切眼與工作面夾角360，每多進(jìn)一個機(jī)尾工作面調(diào)斜角度0.2047°~0.2163°，工作面支架頂梁寬度1.43m，夾角達(dá)到17.570支架間隙為0（理論值），現(xiàn)場操作按照理論值的60%計算：
機(jī)尾比機(jī)頭多割48刀左右，容易出現(xiàn)支架擠死，必須對支架進(jìn)行及時調(diào)整。另根據(jù)作業(yè)規(guī)程規(guī)定：支架與運輸機(jī)必須保持垂直狀態(tài)，夾角偏差不得超過50，計算可得：
3、運輸機(jī)上竄下滑演算
調(diào)斜比例的確定由多方面因素決定，具體如下：
(1)工作面推進(jìn)方向與順槽的法線夾角大小。
(2)工作面運輸機(jī)的上竄下滑（坡度、推溜方式、防滑使用等）。
(3)順槽設(shè)備與工作面刮板輸送機(jī)的搭接長度。
本工作面推進(jìn)方向與切眼法線方向夾角36°，正常情況下，機(jī)頭每推進(jìn)一刀，運輸機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接向機(jī)尾方向上竄情況如下：
1 =0.6sin(36°(n尾-n）
(2)式中l(wèi)-推一個機(jī)頭機(jī)頭上竄量；
n尾一累計推機(jī)尾個數(shù)；
一平均推一個機(jī)尾切眼夾角變化量，取
0.20470，刀：
0.6-機(jī)頭煤墻推進(jìn)迸尺。
通過本公式，推第一個機(jī)頭時，工作面刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接相對上竄量為：
l =0.6sin360 =0.35267m
為調(diào)正工作面切眼夾角，使切眼與兩巷垂直，機(jī)尾比機(jī)頭需要多進(jìn)102.8m共計173刀，按照1：10調(diào)斜設(shè)計，機(jī)頭預(yù)計上竄量（理論值，不考慮推溜方向及工作面坡度造成的運輸機(jī)上竄下滑）為：
按照1:10調(diào)斜，勢必會造成運輸機(jī)上竄嚴(yán)重，造成機(jī)頭搭接不合理，需要在運輸機(jī)機(jī)頭接2節(jié)中部槽，以保證合理搭接。
按照l：20調(diào)斜演算如下：
按照1:20調(diào)斜，同樣會造成運輸機(jī)上竄嚴(yán)重，造成機(jī)頭搭接不合理，需要在運輸機(jī)機(jī)頭接2節(jié)中部槽，以保證合理搭接。
4、兩個方案的優(yōu)缺點比較
4.1 采用固定比例調(diào)斜，會出現(xiàn)以下問題
(1)運輸機(jī)嚴(yán)重上竄，造成機(jī)頭搭接不合理，運輸機(jī)拉回頭煤。
(2)搭接不合理后，需要延長工作面輸送機(jī)機(jī)頭，運輸難度大，操作不安全。
(3)上竄量過大后，機(jī)頭需要增設(shè)邁步抬棚支護(hù)，增加工作量的同時，機(jī)頭邁步抬棚支護(hù)寬度較大，同時機(jī)頭老頂進(jìn)入初次垮落階段，安系數(shù)較低。
(4)為有效控制運輸機(jī)上竄，調(diào)斜回采時需要頻繁的采用防滑牽拉，單體柱頂推運輸機(jī)等措施，降低作業(yè)安全系數(shù)。
4.2相比較采用定中心調(diào)斜回采有以下優(yōu)點
(1)工作面初采調(diào)斜，機(jī)頭至20#架附近左右容易擠死支架，采用定中心調(diào)斜，該段支架基本未出切眼，調(diào)架作業(yè)方便，作業(yè)安全。
(2)采用定中心調(diào)斜，運輸機(jī)不會出現(xiàn)上竄現(xiàn)象，機(jī)頭不需要接中部槽，減少工作量。
(3)若調(diào)斜過程中運輸機(jī)出現(xiàn)下滑，通過推機(jī)頭即可有效保證設(shè)備合理搭接，控制方便簡單。
(4)由于1}}支架與巷道夾角較大，造成l#架外幫支護(hù)難度增加，采用定中心調(diào)斜，1#支架不出切眼，基本無動壓影響，安全系數(shù)高，工作量較小。
綜合比較兩種方案，選擇定中心調(diào)斜回采。
5、定中心調(diào)斜方案確定
工作面共1 15架，根據(jù)《21304綜采工作面作業(yè)規(guī)程》規(guī)定，“運推溜彎曲段長度不能大于15m”(10架長度)，根據(jù)工作面長度及回采工藝要求設(shè)計，確定調(diào)斜比例系數(shù)：式中N-工作面支架總數(shù)；
10(重刀機(jī)尾)：1（空刀機(jī)頭），為一個調(diào)斜循環(huán)對工作面調(diào)斜回采。
為保證支架與運輸機(jī)偏角不大于50，根據(jù)（式1)工作面每完成2個循環(huán)必須對工作面支架調(diào)整一次。
(1)煤機(jī)從機(jī)尾向機(jī)頭重刀割煤至機(jī)頭，從機(jī)尾推溜至20架。（一個機(jī)尾）。
(2)煤機(jī)向機(jī)尾重刀割煤，從10架向機(jī)尾推溜，割透機(jī)尾，煤機(jī)機(jī)尾斜切進(jìn)刀。（二個機(jī)尾）。
(3)向機(jī)頭重刀割煤至20架，從機(jī)尾推溜至40架。（三個機(jī)尾）。
(4)煤機(jī)向機(jī)尾重刀割煤，從20架向機(jī)尾推溜，割透機(jī)尾，煤機(jī)機(jī)尾斜切進(jìn)刀。（四個機(jī)尾）。
(5)向機(jī)頭重刀割煤至40架，從機(jī)尾推溜至60架。（五個機(jī)尾）。
(6)煤機(jī)向機(jī)尾重刀割煤，從40架向機(jī)尾推溜，割透機(jī)尾，煤機(jī)機(jī)尾斜切進(jìn)刀。（六個機(jī)尾）。
(7)向機(jī)頭重刀割煤至60架，從機(jī)尾推溜至80架。（七個機(jī)尾）。
(8)煤機(jī)向機(jī)尾重刀割煤，從60架向機(jī)尾推溜，割透機(jī)尾，煤機(jī)機(jī)尾斜切進(jìn)刀。（八個機(jī)尾）。
(9)向機(jī)頭重刀割煤至80架，從機(jī)尾推溜至100架。（九個機(jī)尾）。
(10)煤機(jī)向機(jī)尾重刀割煤，割透機(jī)尾，機(jī)頭運輸機(jī)留空刀不推，順直工作面運輸機(jī)，煤機(jī)向機(jī)頭割直煤壁，割透機(jī)頭后，空刀返回至機(jī)尾，推溜至機(jī)尾順直工作面運輸機(jī)（機(jī)頭不推），機(jī)尾斜切進(jìn)刀。（十個機(jī)尾）。
調(diào)斜過程中，根據(jù)運輸機(jī)的下滑情況，可適當(dāng)推機(jī)頭保證機(jī)頭合理搭接。
6、總結(jié)
為提高陳四樓煤礦煤炭回收率，綜采工作面在設(shè)計過程中，充分考慮資源回收的最大化，同時也對陳四樓煤礦現(xiàn)有綜采調(diào)斜工藝提出新的要求，采用定中心調(diào)斜能有效解決調(diào)斜過程中運輸機(jī)上竄下滑等問題，減少掐接等工作量，是對綜采調(diào)斜工藝的一次嘗試。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、刮板輸送機(jī)
2、螺旋輸送機(jī)
3、皮帶輸送機(jī)
