7011A综放回撤面综机设备回收前技术谈

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  [摘 要]本文介绍了姚桥媒矿7011A综放工作面回采逐渐至停采线时,通过煤机控制采高、带压擦顶移架、支架上方上单层网、上双层网、上钢丝绳、煤层破碎带支架前梁上用钢梁挑大板,机头、机尾第一架每上工字钢,紧贴煤帮用单体打贴帮柱,上下隅角处用方木构建木垛,对回收面的顶板进行控制。打眼用铁锚杆锚帮,防止煤壁片帮。回收面堵漏风、向老塘采空区注浆、断层及放水巷处顶板煤层破碎带压注喷涂罗克休防灭火材料,抑制煤炭自燃发火。从而消除了各种不安全隐患,为回收面综采设备的安全快速回收创造了有利的条件。
  [关键词]回收面;综采设备;顶板控制;煤壁片帮
  中图分类号:TD4 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)34-0222-02
  1、概况
  姚桥煤矿7011A综放工作面位于中央采区下部,东北为袁堂断层防水煤柱线,西南为中央采区下山,东南为7009采空区。工作面标高为-670~-858m,走向水平长度为2400m,水平长度191m,7#煤煤层厚度4.79~6.0m,平均厚度5.4m,工作面煤层倾角在5°~20°,平均倾角12°,工作面斜面积470500平方米,7#煤工业储量350.6万吨,回采煤量为298万吨(回采率为85%)。工作面内8#煤平均厚度4.3m, 7、8#煤层间距0.30~3.6m,老顶:细砂岩,厚1.69~9.50M,平均厚度5.20M。灰~灰白色,微波状水平层理发育,致密,块状,坚硬,成分以石英、长石为主,钙质胶结。直接顶:泥岩、砂质泥岩,厚0.00~3.56M,平均厚度1.24M。灰黑色,致密,块状,富含黄铁矿、大量植物化石,砂质泥岩厚0.00~14.25M,平均厚度4.8M,灰黑色,性脆,块状,含砂不均,局部夹细砂岩薄层或少量铝土质。直接底:泥岩、砂质泥岩,有8煤时厚0.63~0.85M,平均厚度0.74M。灰色,以泥巖为主,含砂质,含植物化石。老底:细砂岩,粉砂岩,厚4.18~25.55M,平均厚度8.42M。灰~灰白色,薄层状,水平层理,层面含有大量黑色矿物质,上部含植物根化石,局部含凌铁质,含较多黄铁矿膜。断层:该综放工作面落差大于10米的断层有f290∠48°H=10.0 m, f201∠22~65°H=12 m~24m,对工作面拆除有一定影响。该综放工作面是赋存最深;储量最大;施工复杂;运输距离较远的综放工作面。
  7011A综放工作面安装的设备有:MG-400/930电牵引采煤机1台,ZFY-6800/16/28型放顶煤支架121架,ZFG-7200/18.5/32型过渡支架11架,ZT-18560/18/32型端头支架1组,SGZ-800/1050型刮板输送机2台,SZZ-1000/400型桥式转载机1台,PCM200重锤式破碎机1台,DSJ120/120/2*500型皮带运输机2部,GLZ1200/31.5(10)A型反冲洗过滤站1部,QJGZ-2*400/3300S型组合开关2台,BRW-400/31.5型乳化泵3泵2箱,BPW-315/16型喷雾泵2泵1箱,ZJT-630/1140型变频器2台,KBZ-630/1140型馈电开关2台,ZY2700型皮带机自移装置1台,KSGZY-2000(800,630)/6型移变5台,KTC101型工作面集控1套,JW-8(JWB90D)牵引车3台,JH-20型回柱机2台,BQS60-60-22.5N型排沙泵2台。见表1:
  7011A综放工作面现已推进至停采线附近,断层多、顶板较为破碎,拆除期间应加强煤壁防片帮和工作面的瓦斯监测治理,特别在顶板管理上要引起足够的重视,杜绝违章指挥、违章作业现象,在工作面倒运支架过程中应防止支架拖旱船时滑向老塘侧,避免因偏移、刮蹭而造成支架歪倒或回柱机断绳等伤害事故。该综放工作面回采距停采线10m时上双网、上钢丝绳,顶煤不放。做好工作面收尾前的调整工作。
  2、回收前的准备
  2.1 地面准备
  ⑴准备使用的工具车、封车用具360套、信号线600米,照明灯10个,绞车及开关、三联按钮、综铃等,根据各绞车安装方式焊接加工专用底盘和单体柱窝,并缠好适量的钢丝绳。
  ⑵准备10根DZ-3150单体,30根DZ-2800单体,20根DZ-2500单体,10根DZ-2200单体,10根DZ-1500单体,2米半圆木1500根,木鞋100块,背板30根,钢管支架200根。
  ⑶对准备的平板车进行认真检查,确保轮子转动灵活,碰头无变形、无开焊现象。准备好电缆回收的材料车,对固定支架用的卡板进行清理检修,保证卡板无变形,并配齐M24×130螺栓、大垫片和螺帽等。
  ⑷各回柱绞车要加注相应的齿轮润滑油脂,不合格绞车及开关严禁下井。
  2.2 井下现场准备
  ⑴对施工范围内的运输系统和安全设施进行全面检查,将不合格的轨道提前整好,对两道的巷道高度、宽度,风门安全间距进行检查,保证支架等大型设备能顺利通过。
  ⑵工作面上下出口向外15米范围内要用单体、半圆木沿工作面走向支护,一梁两柱,分别距巷道两帮肩窝300mm左右处打设。两道内需要起吊作业、挂滑轮的位置要提前点眼,每组打设三根Φ17.8*7.2米长的起吊锚索。
  ⑶在工作面支架立柱内侧每隔50米安装一只语音综铃,信号要声光俱全,灵敏可靠,同时在两道装车点、车场、摘挂钩处安装照明灯。材料道安装滑板处要卧底清理,将轨道调顺直,两侧安全间距不小于500mm,确保支架、煤机等大型设备能安全通过。
  ⑷提前将工作面支架立柱升足,确保尾梁下的后溜空间,对于自降的支架可用两根单体临时支撑在顶梁下方。
  ⑸将后溜停电闭锁,安排专人监护,人员进入支架后侧清理出置换体的连接插销,将溜子和置换体拉到工作面上口解体,将置换体放在溜槽内拉出装车。   ⑹溜子道施工之前要将水仓附近悬挂警示牌,在二部皮带机头和转载机机头要分别设置排水点,安装风泵和排水管路,拆除二部皮带前要将工作面浮煤清理干净后停电闭锁,再拆除机头片架、泵站、电机等,回收胶带。
  3、回收技术要求
  3.1 顶板控制技术要求
  综放工作面收面期间由于回收面存在断层,所以过断层时必须加强顶板管理,断层面及放水巷附近的支架一定要采取带压擦顶移架,防止顶板松动,煤壁片帮段要及时移超前架,打出伸缩前梁紧抵煤壁。支架工与煤机司机要密切配合,煤机司机要放慢割煤速度,支架工要移架及时、迅速,必要时割一架,移一架。
  该综放工作面推进至距停采线11米时开始上单层网,在上网后整个工作面平推。上网时用大板、单体辅助上网,要求网与网搭茬不小于0.2米,并且用弹簧穿条穿好,上网的具体要求如下:将所要上的网用铁丝捆在大板上,在煤机割过上刀后,滞后煤机后滚筒5架上网,上网时煤机、前溜停止运转,并将溜子、煤机停电闭锁,在有专人观察顶板的情况下,开始上大板托网,当顶板较好时人工将大板托起,顶板破碎时用两棵DZ-2800单体将大板托起,然后把大板中间的支架前梁稍稍降下,伸出伸缩前梁托起大板,人员撤离到支架内安全的地方,再移相邻的支架,支架移好后,将网卷起挂好,煤帮单体撤回继续割煤并依次上网。
  该综放工作面单网推进二刀后上双层网,第二层网用弹簧穿条挂在第一层网上,上下两层网茬口要错开,网的错茬在0.3~0.5米,两层网搭茬处均需用弹簧穿条穿好。双层网一直铺到停采线煤壁,然后铺单层网到底板护帮。
  该综放工作面推进至距停采线8米时,开始上钢丝绳,为保证钢丝绳的铺设质量必须做到以下几点:①废旧钢丝绳断丝不能大于1/3,锈蚀严重或不能取直者一律不用。②钢丝绳铺设要直,互相平行,每割一刀铺设一根5′或6′钢丝绳,钢丝绳应从工作面一端向另一端依次与金属网连接,严禁从两头向中间对接。③当一根钢丝绳不够长时,进行续接钢丝绳,两根钢丝绳中间接头搭茬不少于0.6米,钢丝绳中间接头搭茬处用4个绳卡子将接头卡牢,绳卡要均匀。④支架顶梁有浮煤、浮矸时应清理干净,溜子弯曲时,煤机带底,支架工将溜子推直,支架移直,确保回收面符合“三直二平”的要求。⑤钢丝绳与金属网沿倾斜方向每隔0.3~0.4米用扎丝与金属网扎紧。每架要保证有两扣扎丝与网、钢丝绳连接,绳距为0.6~0.7米,保持均匀。⑥钢丝绳两头至少余5米以上,上、下出口余绳用绳卡固定在钢带上,两端钢丝绳要拉直、固定牢固,工作面共铺设钢丝绳13根,其中机道3根。
  该综放工作面收面期间,液压系统维护人员要加强液压系统的维护保养工作;支架工要规范操作,使支架顶梁升平,支架初撑力不低于24MPa。
  3.2 煤机割煤与层位控制技术
  煤机司机要严格按技术要求沿底板回采,断层处适当调整层位,断层附近倾斜过渡段倾角小于15°,将顶、底板割平,控制好工作面层位。收面时,采高控制在2.5±0.1米,不得超高或过低回采。
  当工作面距停采线7.2米时,机头、机尾第一架每割一刀上一根4米长的工字钢,工字钢与巷道搭茬不少于0.5米。
  当工作面推至距停采线还余三刀时,停止移架用煤机开始扩帮三刀,最后三刀的具体做法:
  ①第一刀割空后,全部打出伸缩梁,以便及时支护顶板,如果断层处片帮较深,则在支架前梁上用钢梁挑大板进行支护。②第二刀将支架与工作面溜子连接的蛤蟆头掐开,砸掉蛤蟆头的横销,使蛤蟆头与支架相连。用DZ-2500单体推溜,在煤机割过上刀后上第一排大板护顶,并在每台支架前梁上再上一根2.5米的半圆木托住大板,顶板破碎区域及断层处在支架前梁上用钢梁挑大板进行支护。③第三刀再用单体推溜,在煤机前滚筒割上刀,后滾筒割底刀后在滞后煤机后滚筒5台支架直接上第二排大板护顶,并在每台支架前梁上再上一根2.5米的半圆木托住大板。然后将支架前梁上的2.5米的半圆木(扩帮第二刀所上半圆木)均移向煤壁,半圆木一端挑在支架前梁上,另一端紧贴煤帮用DZ-2800单体打贴帮柱。每架打设两根贴帮柱,单体拴好防倒绳并挂在顶板金属网上。煤机割通机头后,将前溜适当后拉,煤机返刀至机尾采用上述方法将机尾割通,然后煤机停至机尾顶板完整处。割完最后一刀煤,支架收回伸缩前梁时,支架前梁距离煤壁不少于1.8米。④机尾三台支架依次比后一台支架超前0.2米,使机尾第一台支架超前一刀,以减少出口抹角处跨度,加强支护效果,便于支架调向。⑤工作面停止移架前一刀将支架尾梁上翘,使支架处于支撑式支护状态。
  3.3 防片帮技术要求
  防止煤壁片帮,单层金属网垂直铺至底板后,进行锚帮工作。其具体作法如下:
  ①用风煤钻打眼,打眼时要来回抽动钎子便于吐煤沫,以防止卡钎子伤人,前面打眼后边锚帮。如煤帮松松软,必须将悬煤找掉后,重新打眼锚帮,如片帮严重时可适当加大锚杆密度。②用铁锚杆锚帮时,先用铁锚杆将树脂药卷送入锚杆眼底并搅拌均匀,然后用锚杆螺丝将钢筋梁和铁锚板压紧。③锚帮时,上排锚杆距顶0.3米,排距1.0米,间距0.8米,两排锚杆呈三花眼布置。
  当煤壁片帮较深时,可采用螺纹钢打超前的办法来控制顶板。过断层煤层破碎带必须上半圆木和金属网进行护顶,联网搭茬不少于0.2米,并用穿条走向联好。
  3.4 两道上下出口支护技术要求
  为确保支架在上出口有足够的运输空间和安全行车距离,上出口高度不低于2.4米,宽度不少于3.0米,因此机尾进行抹角要严格按要求进行,不得随意改动,抹角用风煤钻打眼爆破,人工攉煤的办法进行,抹角时要坚持先支后扩的原则,即先用2根5米长工字钢架好抬棚,抬棚的一端放在支架顶梁上,另一端靠煤壁打设2根单体,架设好抬棚后卸掉煤帮锚杆螺丝和锚板,剪掉网和钢带。用风煤钻打眼爆破,然后人工将煤攉到溜子里运走,用手镐、钎子将顶板找平,铺上网,如此逐棚进行,抹角处,每台支架顶梁上架设2根4米工字钢抬棚,抬棚煤帮侧用DZ-2800单体打设。确保单体支撑有力,并掌握好适当迎山角,拴好防倒绳。
  该综放工作面停采后,在两道上下出口隔离墙前用方木构建木垛,防止顶板垮落压垮隔离墙。
  由于回收面支架从下向上拆除,上出口支护时间较长,并且要受到拆除支架时动压影响,因此,上出口及抹角处顶板加打锚索加强支护。
  上下出口顶板破碎时,每割一刀煤上一块4.0米的半圆木,半圆木与巷道搭茬不小于0.3米,出口4台支架上好金属网。
  3.5 回收面防灭火技术要求
  7011A综放工作面推进接近停采线时,要逐渐加大注浆浓度,采用间歇式注浆,抑制煤炭自燃。
  紧贴进、回风隅角切顶线的位置,用鱼鳞带装粉煤灰打各打一道隔离墙。并对隔离墙内压、外喷罗克休防灭火材料进行堵漏风。
  对工作面下出口向上10m及上出口向下20m支架后尾煤体压注并喷涂罗克休,减少空气进入采空区。
  在破碎煤体支架处进行打眼插管,分长、中、短管(规格:1m、1.5m、2m),利用中、短插管压注罗克休防灭火材料,长插管压注水或含水的防灭火材料;对不能压注的地点,支架间和前梁处喷涂快速密闭。
  4、结语
  工作面推进距离停采线11米后,采煤机控制采高2.5米、支架上方上金属网、半圆木、钢轨、钢丝绳、铺大板等办法控制顶板稳定、防止支架间冒顶、漏顶。煤壁打眼用铁锚杆锚帮,防止煤壁片帮。采空区注浆、两道上下出口切顶线处砌筑密闭墙堵漏风、断层及放水巷处内压外喷防灭火材料,防止煤炭自燃发火。为前后2部溜子、采煤机、超前支架、电缆、开关车、液压支架、绞车、管路、单体、转载机、皮带等综采设备的安全顺利回撤创造了有利条件。
  作者简介
  刘荣华,男,1968年4月出生,江苏泰兴人,大学文化,工程师,现任上海能源大屯煤电公司姚桥煤矿生产准备科科长。
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