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[摘要]一般综采面切眼和上下风巷都呈垂直布置,但由于地质条件所限或其它原因而形成三角煤,造成资源损失,还限制了综采设备的使用。为此,在六采区八层右负400~430区段进行了扇形调采新工艺的试验。调采角度达40o,较好地解决了综采瓦开采边角煤问题。
[关键词]综采 扇形 研究
中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0239-01
1、综采面条件
工作面采高2.6~2.8m,一次采全高,工作面长138米,采用4200型掩护式支架92架(架间距为1.5m)。工作面伪顶厚约1m左右,易垮落,直接顶为粉砂岩。
为调采40o的三角煤及保持工作在面等长另新补风巷一条,并与原风巷车场贯通。
2、扇形调采的技术措施
扇形调采的关键在于:如何有效地防止运输机和支架的下窜;如何有效地防止工作面支架的咬架;如何管好机头以上30m内反复支撑的破碎顶板;如何将采煤与工作面最后收尾放顶工序有机的配合。
2.1 防止支架和运输机的下窜正常开采时,支架和运输机的下窜是随倾角的增大而下滑所引起的,一般都由超前推进机头来解决。扇形调采即是只推进机尾,即使不下滑,随着采面的推进,支架和运输机也要逐渐下窜。
为防止下窜采用以下措施,效果较好。
增安防滑千斤顶 由于支架和运输机是互为支点,运输机下移则支架势必下移,反之并然。为此在工作面增安了4个防滑千斤顶,全工作面共计7个。每次推移运输机前,将防滑千斤顶拉紧,使移过的运输机不但没有下滑反而都上窜一定距离,同时推移千斤顶都靠向支架导向槽的上边缘,移架时能带动支架上移一定距离,有效地防止支架下滑。
改变割煤和推移运输机的方式 正常开采时,综采面都是双向割煤、跟机移架推溜,由于扇形采煤的特殊性和工作面倾角的影响,如仍由上往下依次推溜,将会导致运输机下滑。因此改为单向割煤,即下行时割煤,上行时走空刀,尔后随机推移运输机。实践表明这对阻止下滑起一定作用。
适当掌握机头的推进 由于机头的下移量为s=d.sina,因此下移量多少是由调采角a的大小来定(d为常数)。当d=600mm,调采角a分别为10o、20o、30o、40o时,机头每推进一次,下移量s分别为120、240、300、380mm,越到调采的后期,机头的下移量越大。为此在调采初期,首先推进机头,使支架运输机上缩,尔后调采机尾。因此,调采时的位置虽距机头停采线尚有8m,共需推进13个走距,但大部是在调采初期推进的,后期机头就基本不动。
扩宽运输道 采取上述措施后调采时仍向下窜入运输道内约1.5m,为此采取了扩宽运输道。原运输道宽3m,顶压作用后调采时宽仅2.5m左右,在转载机两侧各用单体液压支柱和金属铰接顶梁加强支护。扩帮长度近15m,宽1.5m,并以2m长的半圆木(φ0.2m)支护。
2.2 防止支架的挤咬 随着调采角度不断增大,支架的挤咬现象逐渐突出,工作面下部尤为严重,为此采用三个办法:
第一保持支架排列呈直线状态 采用全面割煤,限制截深的办法。即在采煤机下行割煤时从机尾一直割到机头,由于上一循环限制了下部支架运输机的推移步距,使工作面逐步调斜.做法是将支架分为若干段,每段最上部的一组支架为标准架(在其立柱上涂有红漆标记),并算出每组标准架的前移量及运输机的确切位置,据此制作长短不同的限位套扣在标准架推移千斤顶的活塞杆上,以控制标准架的前移量。移架时,先将标准架前移,再拉线移其余支架,保证支架、运输机前移步距合乎要求。
生产中也可不必将采煤机每次都割至机头(以不影响运输机的推移为准),但仍应保持支架运输机呈直线。
第二坚持自下而上的移架顺序 调采中未采取立即支护方式,而是等采煤机向上走空刀时按自下而上的顺序移架,移架时支架旋转一个角度,使支架与煤壁保持垂直。
第三采用单体液压支柱调架 成立专门小组进行人工调架,组织技术熟练的工人专门调架,采用辅助千斤顶或单体液压支柱为动力,以相邻支架为支点,在降柱后顶或拉支架掩护梁部分,一般用千斤顶拉时是以上邻架为支点;用单体液压支柱顶时是以下邻架为支点。调整一次可摆动300mm左右,最大可达500mm,基本满足了扇形采煤的需要。当调整幅度不太大且支架导向杆没有紧靠导向槽上边缘时,支架可通过下邻架掩护梁侧护板的推力,并另配一斜顶(单体支柱)顶在支架顶梁右侧(其下端支在上隔架的底座上),给一向下推力,形成力矩而调摆,使支架与工作面相垂直。
2.3 扇形采煤的顶板维护 扇形调采中,下部支架的移动距离远小于上部,但支架的移动次数却一样,造成下部顶板受支架反复支撑而更加破碎,为此采取了以下两点措施:
第一严格工作面工程质量 一是加强铺联网的质量,同时结合支架拆除的准备工作,在支架顶梁上铺设倾斜抬板(抬板长度为2.6m),二是提高支架的支护效果,要求支架具有足够的初撑力,实行带压移架。
第二超前处理顶板 采取炮采办法,将机头往上部分的一定长度内扩至一定宽度,后用大板支护,其老空一端架在支架顶梁上,煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前后用大板支护,其老空一端在支架顶梁上,煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前移时,则以点柱或抬棚托住大板,然后降架。
扇形调采中的拆架准备工作 扇形调采既要进行三角煤的调采,又要为支架的顺利拆除作好准备,这是十分重要的。拆除支架准备工作的重点是上好倾斜大板(规格为φ0.22×2.6m的半圆木),木板系错茬布置。
一般大板的起始位置是距停采线12个步距(截深7.2m)。但扇形开采距停采线位置不等,上大板的起始点有先后之分,掌握好上大板起始位置是做好拆除准备工作的重要环节。若以L表示机尾距停采线的长度,以i表示上大板点距停采线的距离(7m),R为工作面长度(138m),r为上大板起始点距机头的长度。由支架间距1.5m,可算出上大板的起始架数为n=r/1.5=R·i/1.5·L=643/L,据上式,计算如下:
机尾距停采线的长度L(m)70 60 50 40 30 25
采面上大板的起始架数n(架)9 11 13 16 22 26
机尾距停采线的长度L(m)20 15 10 9 8 7
采面上大板的起始架数n(架)32 43 64 72 80 92
[关键词]综采 扇形 研究
中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0239-01
1、综采面条件
工作面采高2.6~2.8m,一次采全高,工作面长138米,采用4200型掩护式支架92架(架间距为1.5m)。工作面伪顶厚约1m左右,易垮落,直接顶为粉砂岩。
为调采40o的三角煤及保持工作在面等长另新补风巷一条,并与原风巷车场贯通。
2、扇形调采的技术措施
扇形调采的关键在于:如何有效地防止运输机和支架的下窜;如何有效地防止工作面支架的咬架;如何管好机头以上30m内反复支撑的破碎顶板;如何将采煤与工作面最后收尾放顶工序有机的配合。
2.1 防止支架和运输机的下窜正常开采时,支架和运输机的下窜是随倾角的增大而下滑所引起的,一般都由超前推进机头来解决。扇形调采即是只推进机尾,即使不下滑,随着采面的推进,支架和运输机也要逐渐下窜。
为防止下窜采用以下措施,效果较好。
增安防滑千斤顶 由于支架和运输机是互为支点,运输机下移则支架势必下移,反之并然。为此在工作面增安了4个防滑千斤顶,全工作面共计7个。每次推移运输机前,将防滑千斤顶拉紧,使移过的运输机不但没有下滑反而都上窜一定距离,同时推移千斤顶都靠向支架导向槽的上边缘,移架时能带动支架上移一定距离,有效地防止支架下滑。
改变割煤和推移运输机的方式 正常开采时,综采面都是双向割煤、跟机移架推溜,由于扇形采煤的特殊性和工作面倾角的影响,如仍由上往下依次推溜,将会导致运输机下滑。因此改为单向割煤,即下行时割煤,上行时走空刀,尔后随机推移运输机。实践表明这对阻止下滑起一定作用。
适当掌握机头的推进 由于机头的下移量为s=d.sina,因此下移量多少是由调采角a的大小来定(d为常数)。当d=600mm,调采角a分别为10o、20o、30o、40o时,机头每推进一次,下移量s分别为120、240、300、380mm,越到调采的后期,机头的下移量越大。为此在调采初期,首先推进机头,使支架运输机上缩,尔后调采机尾。因此,调采时的位置虽距机头停采线尚有8m,共需推进13个走距,但大部是在调采初期推进的,后期机头就基本不动。
扩宽运输道 采取上述措施后调采时仍向下窜入运输道内约1.5m,为此采取了扩宽运输道。原运输道宽3m,顶压作用后调采时宽仅2.5m左右,在转载机两侧各用单体液压支柱和金属铰接顶梁加强支护。扩帮长度近15m,宽1.5m,并以2m长的半圆木(φ0.2m)支护。
2.2 防止支架的挤咬 随着调采角度不断增大,支架的挤咬现象逐渐突出,工作面下部尤为严重,为此采用三个办法:
第一保持支架排列呈直线状态 采用全面割煤,限制截深的办法。即在采煤机下行割煤时从机尾一直割到机头,由于上一循环限制了下部支架运输机的推移步距,使工作面逐步调斜.做法是将支架分为若干段,每段最上部的一组支架为标准架(在其立柱上涂有红漆标记),并算出每组标准架的前移量及运输机的确切位置,据此制作长短不同的限位套扣在标准架推移千斤顶的活塞杆上,以控制标准架的前移量。移架时,先将标准架前移,再拉线移其余支架,保证支架、运输机前移步距合乎要求。
生产中也可不必将采煤机每次都割至机头(以不影响运输机的推移为准),但仍应保持支架运输机呈直线。
第二坚持自下而上的移架顺序 调采中未采取立即支护方式,而是等采煤机向上走空刀时按自下而上的顺序移架,移架时支架旋转一个角度,使支架与煤壁保持垂直。
第三采用单体液压支柱调架 成立专门小组进行人工调架,组织技术熟练的工人专门调架,采用辅助千斤顶或单体液压支柱为动力,以相邻支架为支点,在降柱后顶或拉支架掩护梁部分,一般用千斤顶拉时是以上邻架为支点;用单体液压支柱顶时是以下邻架为支点。调整一次可摆动300mm左右,最大可达500mm,基本满足了扇形采煤的需要。当调整幅度不太大且支架导向杆没有紧靠导向槽上边缘时,支架可通过下邻架掩护梁侧护板的推力,并另配一斜顶(单体支柱)顶在支架顶梁右侧(其下端支在上隔架的底座上),给一向下推力,形成力矩而调摆,使支架与工作面相垂直。
2.3 扇形采煤的顶板维护 扇形调采中,下部支架的移动距离远小于上部,但支架的移动次数却一样,造成下部顶板受支架反复支撑而更加破碎,为此采取了以下两点措施:
第一严格工作面工程质量 一是加强铺联网的质量,同时结合支架拆除的准备工作,在支架顶梁上铺设倾斜抬板(抬板长度为2.6m),二是提高支架的支护效果,要求支架具有足够的初撑力,实行带压移架。
第二超前处理顶板 采取炮采办法,将机头往上部分的一定长度内扩至一定宽度,后用大板支护,其老空一端架在支架顶梁上,煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前后用大板支护,其老空一端在支架顶梁上,煤壁一端以摩擦支柱支撑。支架需调架或前移时,则以点柱或抬棚托住大板,然后降架。
扇形调采中的拆架准备工作 扇形调采既要进行三角煤的调采,又要为支架的顺利拆除作好准备,这是十分重要的。拆除支架准备工作的重点是上好倾斜大板(规格为φ0.22×2.6m的半圆木),木板系错茬布置。
一般大板的起始位置是距停采线12个步距(截深7.2m)。但扇形开采距停采线位置不等,上大板的起始点有先后之分,掌握好上大板起始位置是做好拆除准备工作的重要环节。若以L表示机尾距停采线的长度,以i表示上大板点距停采线的距离(7m),R为工作面长度(138m),r为上大板起始点距机头的长度。由支架间距1.5m,可算出上大板的起始架数为n=r/1.5=R·i/1.5·L=643/L,据上式,计算如下:
机尾距停采线的长度L(m)70 60 50 40 30 25
采面上大板的起始架数n(架)9 11 13 16 22 26
机尾距停采线的长度L(m)20 15 10 9 8 7
采面上大板的起始架数n(架)32 43 64 72 80 92