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摘要:工作面拆除安装工序复杂,通过多年经验的积累,从工作面上绳上网到支架外运,各个环节都有成熟的施工方式,但随着煤炭市场的环境变化,矿井生产有了新的要求。为适应企业提质增效的发展趋势,我们从工作面快速上绳上网、使用双掩护支架、支架穿鞋快速运输三方面对矿井工作面拆除工作进行优化,解决了以往施工方法的一些弊端。在保证安全的前提下,实现了工作面快速拆除,降低了此类工程对矿井生产接替的制约程度。
关键词:提质增效;快速上绳上网;双掩护支架;支架穿鞋
引言
冀中能源股份有限公司葛泉矿132下06工作面位于2下煤三采区。工作面直接顶为中粗砂岩,平均厚度15.2m,顶板完整,裂隙不发育。直接底为粉砂岩,平均厚度8.8m。该工作面为2下煤三采区首采面,推进至上绳上网位置时面长170m。通过工艺改造,我们解决了以往工作面拆除过程中的一些难题。如上绳上网时间长、联网质量差;工作面出支架顶板压力大,单体π型钢维护量大;支架沿巷底拖拽,阻力大,易发生断绳事故等。
一、快速上绳上网、扩帮
工作面上绳上网技术参数为以下内容:
1、工作面距停采线10m时开始上网上绳,先上单网引绳,随后开始上双网。
2、工作面上单网采用10×1.2m(长×宽)的经纬网,双网采用10×1m(长×宽)的菱形网,引绳采用φ16mm钢丝绳,主绳采用φ22mm钢丝绳。
3、钢丝绳距第一排顶锚杆300mm,钢丝绳间距600mm。
4、网片横向(顺工作面方向)搭接200mm,纵向(垂直工作面方向)搭接400mm。
5、联网采用18#铁丝,扣距100mm,联钢丝绳绑丝采用16#铁丝,扣距150mm,均双丝双扣,每扣扭结不少于3圈。
6、工作面上网锯齿状布置,并与巷道顶网联好。即第一道网伸入巷道1000mm,第二排网深入巷道500mm,以此循环。
与以往上绳上网方案相比,此次施工减少了网片搭接宽度,每片网中间有200mm范围为单网,避免了网片搭接处重叠产生三层网的情况。
整体来看,此次上绳上网工程用时5天,平均每天割煤2刀,上网2排,上绳2道,比施工纪要提前2天完成。经过实践证明,此种顶网连接方式强度合格,在出支架过程中未产生破口。
在扩帮过程中,工作面使用2.5寸的软管将上下巷高压风管联通,同时接4台锚杆机打顶锚杆。在顶板坚硬的不利环境中,5天施工顶锚杆800根,顶锚索梁72道。
二、双支架掩护
工作面使用1#架、2#架两个支架作为掩护支架,并排布置,增大了巷道控顶面积,降低了回柱放顶时的危险系数。
出掩护支架的顺序为先出1#支架,使用绞车配合单体,将架子靠煤壁布置。然后在1#架前梁挂导向滑輪,先降架,再使用绞车拉2#支架出窝,随后使用单体顶支架掩护梁和底脚,调整2#架位置。
正规循环过程为:出支架——支护——放顶——拉掩护架。其中,掩护支架并排布置,前梁始终与工作面待出支架顶梁下沿持平。
在支护、放顶环节,由于双掩护支架控顶面积大,工作阻力大,顶板得到有效控制,避免了单体压死、π型钢梁无法回收的情况。
放顶完成后先拉2#掩护支架,再拉1#掩护支架。在确定拉掩护架的顺序时主要考虑以下两方面。首先,2#架位于巷中,顶板破碎,承受压力大,最后拉移很可能被压死,或阻力大,拉移困难。其次,1#架靠近煤壁,煤壁对支架上方顶板有一定支撑左右,便于完成降架、拉移的环节。
在出支架过程中,由于工作面直接顶下部层理发育,顶板在距支架顶梁约1800mm处出现离层,得益于双掩护支架的应用,职工在放顶过程中并未受到影响,施工安全高效。
通过现场实际应用发现,使用双掩护支架的优点在于:
1、控顶面积大,工作阻力高,对顶板控制有力。顶板产生离层时,掩护支架旁边无需增加额外补强支护。
2、放顶工序安全系数增大,控顶范围内顶板下沉量小。
3、巷道直接顶跨落实时不会向施工区域喷渣。
4、掩护架可固定导向滑轮辅助出支架,无需额外打锚杆。
三、支架穿鞋运输
为减小支架拖拽阻力,加快支架运输速度,我们将支架先穿鞋,然后通过轨道运输至装车平台进行装车外运。整个系统由穿鞋平台、铁鞋和轨道组成。
铁鞋结构如图1所示
从图上可知,铁鞋滑轨间距570mm,可以放置在轨距为600mm的铁道间,在起导向作用的同时防止拖拽过程中发生左右摆动。两头都为弧形设计的目的是为了避免过道接头时发生卡绊。铁鞋宽度为1490mm,为支架底脚左右留有100mm左右的间隙,穿鞋需要支架放置到铁鞋的正中。两侧的封板保证了支架与铁鞋运动方向一致,减少在拖拽过程中出现落道情况的概率。
使用方法为:将铁鞋平放于穿鞋平台前,有底封板的一侧远离平台,无需固定。使用40T大链将支架与绳头连接,利用绞车将支架拖拽上穿鞋平台。由于平台为斜面,在铁鞋与平台的接触位置存在变坡点,支架上平台过程中会逐渐由向斜上方运动变为平动,底脚前部自然下落的过程即能完成穿鞋动作。倘若支架上平台前方向不正,出现穿不上鞋的情况,可使用单体或起吊锚杆、40T大链配合调整支架方向。
使用注意事项有以下几点:
1、穿鞋平台应选择在巷道较为平缓,高度不低于2.4m的位置,且距出支架位置应有6m左右的距离。倘若出现穿鞋平台不平、离出架位置远、巷道高度低等情况,就会造成支架1不正、调整支架无空间、拖拽距离远积渣多等现象,降低工作效率。
2、应有专员定期调整轨道,保证道面齐平。
3、机尾绞车出绳方向应与道心吻合。
4、近距离使用单体调整支架状态时应注意人员站位,避开支架与煤壁三角区、支架倾斜侧。
结束语
采用这种方法后,在工作面每班9人施工的情况下,1天三个班最多出、装、运支架10架,提前纪要4天完成支架拆除工作。在拆除过程中,铁道运输避免了工作面渣多、文明生产水平下滑的情况,实现了质量标准化动态达标。
作者简介:刘新文(1964-),男,汉族,河北省沙河市人,工程师,本科学历,研究方向为煤矿采掘工程。
关键词:提质增效;快速上绳上网;双掩护支架;支架穿鞋
引言
冀中能源股份有限公司葛泉矿132下06工作面位于2下煤三采区。工作面直接顶为中粗砂岩,平均厚度15.2m,顶板完整,裂隙不发育。直接底为粉砂岩,平均厚度8.8m。该工作面为2下煤三采区首采面,推进至上绳上网位置时面长170m。通过工艺改造,我们解决了以往工作面拆除过程中的一些难题。如上绳上网时间长、联网质量差;工作面出支架顶板压力大,单体π型钢维护量大;支架沿巷底拖拽,阻力大,易发生断绳事故等。
一、快速上绳上网、扩帮
工作面上绳上网技术参数为以下内容:
1、工作面距停采线10m时开始上网上绳,先上单网引绳,随后开始上双网。
2、工作面上单网采用10×1.2m(长×宽)的经纬网,双网采用10×1m(长×宽)的菱形网,引绳采用φ16mm钢丝绳,主绳采用φ22mm钢丝绳。
3、钢丝绳距第一排顶锚杆300mm,钢丝绳间距600mm。
4、网片横向(顺工作面方向)搭接200mm,纵向(垂直工作面方向)搭接400mm。
5、联网采用18#铁丝,扣距100mm,联钢丝绳绑丝采用16#铁丝,扣距150mm,均双丝双扣,每扣扭结不少于3圈。
6、工作面上网锯齿状布置,并与巷道顶网联好。即第一道网伸入巷道1000mm,第二排网深入巷道500mm,以此循环。
与以往上绳上网方案相比,此次施工减少了网片搭接宽度,每片网中间有200mm范围为单网,避免了网片搭接处重叠产生三层网的情况。
整体来看,此次上绳上网工程用时5天,平均每天割煤2刀,上网2排,上绳2道,比施工纪要提前2天完成。经过实践证明,此种顶网连接方式强度合格,在出支架过程中未产生破口。
在扩帮过程中,工作面使用2.5寸的软管将上下巷高压风管联通,同时接4台锚杆机打顶锚杆。在顶板坚硬的不利环境中,5天施工顶锚杆800根,顶锚索梁72道。
二、双支架掩护
工作面使用1#架、2#架两个支架作为掩护支架,并排布置,增大了巷道控顶面积,降低了回柱放顶时的危险系数。
出掩护支架的顺序为先出1#支架,使用绞车配合单体,将架子靠煤壁布置。然后在1#架前梁挂导向滑輪,先降架,再使用绞车拉2#支架出窝,随后使用单体顶支架掩护梁和底脚,调整2#架位置。
正规循环过程为:出支架——支护——放顶——拉掩护架。其中,掩护支架并排布置,前梁始终与工作面待出支架顶梁下沿持平。
在支护、放顶环节,由于双掩护支架控顶面积大,工作阻力大,顶板得到有效控制,避免了单体压死、π型钢梁无法回收的情况。
放顶完成后先拉2#掩护支架,再拉1#掩护支架。在确定拉掩护架的顺序时主要考虑以下两方面。首先,2#架位于巷中,顶板破碎,承受压力大,最后拉移很可能被压死,或阻力大,拉移困难。其次,1#架靠近煤壁,煤壁对支架上方顶板有一定支撑左右,便于完成降架、拉移的环节。
在出支架过程中,由于工作面直接顶下部层理发育,顶板在距支架顶梁约1800mm处出现离层,得益于双掩护支架的应用,职工在放顶过程中并未受到影响,施工安全高效。
通过现场实际应用发现,使用双掩护支架的优点在于:
1、控顶面积大,工作阻力高,对顶板控制有力。顶板产生离层时,掩护支架旁边无需增加额外补强支护。
2、放顶工序安全系数增大,控顶范围内顶板下沉量小。
3、巷道直接顶跨落实时不会向施工区域喷渣。
4、掩护架可固定导向滑轮辅助出支架,无需额外打锚杆。
三、支架穿鞋运输
为减小支架拖拽阻力,加快支架运输速度,我们将支架先穿鞋,然后通过轨道运输至装车平台进行装车外运。整个系统由穿鞋平台、铁鞋和轨道组成。
铁鞋结构如图1所示
从图上可知,铁鞋滑轨间距570mm,可以放置在轨距为600mm的铁道间,在起导向作用的同时防止拖拽过程中发生左右摆动。两头都为弧形设计的目的是为了避免过道接头时发生卡绊。铁鞋宽度为1490mm,为支架底脚左右留有100mm左右的间隙,穿鞋需要支架放置到铁鞋的正中。两侧的封板保证了支架与铁鞋运动方向一致,减少在拖拽过程中出现落道情况的概率。
使用方法为:将铁鞋平放于穿鞋平台前,有底封板的一侧远离平台,无需固定。使用40T大链将支架与绳头连接,利用绞车将支架拖拽上穿鞋平台。由于平台为斜面,在铁鞋与平台的接触位置存在变坡点,支架上平台过程中会逐渐由向斜上方运动变为平动,底脚前部自然下落的过程即能完成穿鞋动作。倘若支架上平台前方向不正,出现穿不上鞋的情况,可使用单体或起吊锚杆、40T大链配合调整支架方向。
使用注意事项有以下几点:
1、穿鞋平台应选择在巷道较为平缓,高度不低于2.4m的位置,且距出支架位置应有6m左右的距离。倘若出现穿鞋平台不平、离出架位置远、巷道高度低等情况,就会造成支架1不正、调整支架无空间、拖拽距离远积渣多等现象,降低工作效率。
2、应有专员定期调整轨道,保证道面齐平。
3、机尾绞车出绳方向应与道心吻合。
4、近距离使用单体调整支架状态时应注意人员站位,避开支架与煤壁三角区、支架倾斜侧。
结束语
采用这种方法后,在工作面每班9人施工的情况下,1天三个班最多出、装、运支架10架,提前纪要4天完成支架拆除工作。在拆除过程中,铁道运输避免了工作面渣多、文明生产水平下滑的情况,实现了质量标准化动态达标。
作者简介:刘新文(1964-),男,汉族,河北省沙河市人,工程师,本科学历,研究方向为煤矿采掘工程。