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摘要:大倾角工作面综采设备防滑是煤矿现场生产技术管理的一项重点。安徽淮南国投新集二矿131108工作面为大倾角极复杂条件大倾角综采工作面,通过创新生产技术管理,使工作面有效防控了设备滑移,保持了工作面设备状态的稳定性,实现顺利回采。
关键词:综采工作面 大倾角 防滑
1 工作面概况
国投新集二矿131108工作面位于该矿-550水平东翼采区,开采11-2煤层,设计可采走向长度877m。由于受走向地质条件所限,为最大限度回收煤炭资源,该工作面设计为转采面,以拐点为分界线,拐点以里可采走向长433m,拐点以外可采走向长444m,拐点以里平均面长110m,拐点以外平均面长130m。该工作面地质结构复杂,主要表现在:①大倾角:最大煤层倾角42°,局部回采达48°。②大俯采:最大俯采度数32°,最大回采达36°。③大仰采:最大仰采度数25°。④不等长开采:前期工作面长度98m,随着开采的不断推进,最大工作面长132m。在对工作面进行回采的过程中,增加22台支架。⑤不等长转采:转采角度22°,工作面转采期间,面长由117m增加到124m。
进而在一定程度上增加了回采难度,对技术也提出了更高的要求。
2 工作面回采综采设备防滑技术
在对工作面进行回采的过程中,通过总结与探索,回采技术和设备使用工艺都有所创新,突破了大倾角及复杂条件下工作面的回采。
2.1支撑掩护式液压支架防倒滑技术
将端头防滑装置安装在工作面下端头的支架上:在1#液压支架架底座的下方装置油缸,用锚链把1#架底座后托与3#架底座进行连接,为了有效防止1#架后尾下滑,在移架前将油缸活塞杆伸出松开链条,移架后收紧活塞杆拉紧链条;在施工作业的过程中,按照跟顶跟底的作业方式对工作面的煤层进行回采,如果煤层的厚度比较大,那么通过采用跟顶的方式进行回采,同时将采高控制在3.6m,初次来压期间,在过断层褶曲地点和片帮漏顶地点等,将采高控制在3.2m。加强工程质量的施工管理,割平顶底板,按照直线方式处理煤壁、运输机和支架;避免局部滞后现象出现,同时确保支架的稳定性。为了确保工作面平直,通过挑顶或刹底回采的方式,对顶底板不平、起伏较大的地点进行处理。移架时将本架侧护打开,下方支架侧护打开,利用侧护进行辅助调节移架,及时调整支架状态;严禁大幅度降架移架,尽量采用“带压擦顶”移架。对于支架要接顶严密,所有支柱必须升足劲,初撑力不低于24Mpa,确保支架的支护强度。局部煤壁片帮、顶板漏冒及时处理,防止因片冒区扩大引起支架失稳而造成倒架事故。工作面顶板破碎、大倾角地点,必要时使用单体辅助移架,移架单体必须支设牢靠,升压时必须实行远控操作。当工作面超前片冒,采取拉移超前架措施仍然难以控制时,必须采取超前开帮架棚、接顶、打贴帮柱,然后再进行调架。
2.2 双滚筒采煤机防滑技术
在开采煤机前和开机过程中,为了确保采煤机平稳运行,需要加强对采煤机的维护与检查,保证制动的可靠性。进行双向上行割煤时,移架和推移运输机的过程中,需要结合回采工艺流程的相关规定,使运输机的弯曲段靠近采煤机;对上行割煤机进行停机时,上、下滚筒将会全部落地;在关闭下行割煤停机的时候,停机之前,首先确保滚筒切入煤壁或上下滚筒落地,将采煤机停靠在坡度相对较缓的地段。启动采煤机进行割煤时,为了避免采煤机启动下滑,通常先牵引后松闸。在大倾角割煤时,为了避免因扭距过大造成断轴放大滑事故,及时更换采煤机行走机构的实心花键轴。
2.3 中双链刮板输送机防滑技术
对工作面输送机的防滑处理,在各支架底座内侧同时安装限位铁块,缩小底座与推拉杆之间的间隙,为了对运输机的下滑进行控制,避免拖拉杆因运输机下滑力拉动出现向下偏移。结合工作面煤层倾角的实际大小,调整工作面机巷,进而便于超前风巷的回采,运输机的上窜与下滑在一定程度上要尽力避免。按照工作面煤层倾角的大小、机巷超前风巷的情况,控制运输机的下滑,由上向下推移控制运输机上窜。
3 回采经济效益
通过有效防控综采工作面设备防滑,创新回采工艺、生产管理及设备配套等技术,国投新集二矿探索积累了宝贵的经验,131108大倾角极复杂条件工作面实现了安全顺利安装、回采及撤除,成为国投新集公司乃至“两淮”地区类似大倾角极复杂条件工作面综合机械化采煤技术一块“试验田”。该工作面成功回收煤炭资源20多万吨,在创新采矿工艺技术的同时,创造了可观的经济效益。
4 结论
①大倾角工作面综采设备防滑技术及其整套生产技术工艺,在国投新集二矿131108工作面成功探索并实践,取得了明显的技术成果及经济效益。②为矿井大倾角、松软中厚煤层安全开采积累了宝贵的技术经验。③实现了复杂条件综合机械化开采技术的新突破,解决了大倾角工作面设备防滑管理及现场安全回采的技术难题,值得类似条件工作面开采借鉴和推广。
参考文献:
[1]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版,1999.8.
[2]孙广义,郭忠平.采矿概论[M].中国矿业大学出版,2007.8.
[3]张洪军.煤矿综采工作面设备快速安装方法[J].价值工程,2010,04.
作者简介:
赵常鸿(1979-),男,安徽凤台人,毕业于安徽理工大学采矿专业,助理工程师职称,研究方向:采矿技术。
关键词:综采工作面 大倾角 防滑
1 工作面概况
国投新集二矿131108工作面位于该矿-550水平东翼采区,开采11-2煤层,设计可采走向长度877m。由于受走向地质条件所限,为最大限度回收煤炭资源,该工作面设计为转采面,以拐点为分界线,拐点以里可采走向长433m,拐点以外可采走向长444m,拐点以里平均面长110m,拐点以外平均面长130m。该工作面地质结构复杂,主要表现在:①大倾角:最大煤层倾角42°,局部回采达48°。②大俯采:最大俯采度数32°,最大回采达36°。③大仰采:最大仰采度数25°。④不等长开采:前期工作面长度98m,随着开采的不断推进,最大工作面长132m。在对工作面进行回采的过程中,增加22台支架。⑤不等长转采:转采角度22°,工作面转采期间,面长由117m增加到124m。
进而在一定程度上增加了回采难度,对技术也提出了更高的要求。
2 工作面回采综采设备防滑技术
在对工作面进行回采的过程中,通过总结与探索,回采技术和设备使用工艺都有所创新,突破了大倾角及复杂条件下工作面的回采。
2.1支撑掩护式液压支架防倒滑技术
将端头防滑装置安装在工作面下端头的支架上:在1#液压支架架底座的下方装置油缸,用锚链把1#架底座后托与3#架底座进行连接,为了有效防止1#架后尾下滑,在移架前将油缸活塞杆伸出松开链条,移架后收紧活塞杆拉紧链条;在施工作业的过程中,按照跟顶跟底的作业方式对工作面的煤层进行回采,如果煤层的厚度比较大,那么通过采用跟顶的方式进行回采,同时将采高控制在3.6m,初次来压期间,在过断层褶曲地点和片帮漏顶地点等,将采高控制在3.2m。加强工程质量的施工管理,割平顶底板,按照直线方式处理煤壁、运输机和支架;避免局部滞后现象出现,同时确保支架的稳定性。为了确保工作面平直,通过挑顶或刹底回采的方式,对顶底板不平、起伏较大的地点进行处理。移架时将本架侧护打开,下方支架侧护打开,利用侧护进行辅助调节移架,及时调整支架状态;严禁大幅度降架移架,尽量采用“带压擦顶”移架。对于支架要接顶严密,所有支柱必须升足劲,初撑力不低于24Mpa,确保支架的支护强度。局部煤壁片帮、顶板漏冒及时处理,防止因片冒区扩大引起支架失稳而造成倒架事故。工作面顶板破碎、大倾角地点,必要时使用单体辅助移架,移架单体必须支设牢靠,升压时必须实行远控操作。当工作面超前片冒,采取拉移超前架措施仍然难以控制时,必须采取超前开帮架棚、接顶、打贴帮柱,然后再进行调架。
2.2 双滚筒采煤机防滑技术
在开采煤机前和开机过程中,为了确保采煤机平稳运行,需要加强对采煤机的维护与检查,保证制动的可靠性。进行双向上行割煤时,移架和推移运输机的过程中,需要结合回采工艺流程的相关规定,使运输机的弯曲段靠近采煤机;对上行割煤机进行停机时,上、下滚筒将会全部落地;在关闭下行割煤停机的时候,停机之前,首先确保滚筒切入煤壁或上下滚筒落地,将采煤机停靠在坡度相对较缓的地段。启动采煤机进行割煤时,为了避免采煤机启动下滑,通常先牵引后松闸。在大倾角割煤时,为了避免因扭距过大造成断轴放大滑事故,及时更换采煤机行走机构的实心花键轴。
2.3 中双链刮板输送机防滑技术
对工作面输送机的防滑处理,在各支架底座内侧同时安装限位铁块,缩小底座与推拉杆之间的间隙,为了对运输机的下滑进行控制,避免拖拉杆因运输机下滑力拉动出现向下偏移。结合工作面煤层倾角的实际大小,调整工作面机巷,进而便于超前风巷的回采,运输机的上窜与下滑在一定程度上要尽力避免。按照工作面煤层倾角的大小、机巷超前风巷的情况,控制运输机的下滑,由上向下推移控制运输机上窜。
3 回采经济效益
通过有效防控综采工作面设备防滑,创新回采工艺、生产管理及设备配套等技术,国投新集二矿探索积累了宝贵的经验,131108大倾角极复杂条件工作面实现了安全顺利安装、回采及撤除,成为国投新集公司乃至“两淮”地区类似大倾角极复杂条件工作面综合机械化采煤技术一块“试验田”。该工作面成功回收煤炭资源20多万吨,在创新采矿工艺技术的同时,创造了可观的经济效益。
4 结论
①大倾角工作面综采设备防滑技术及其整套生产技术工艺,在国投新集二矿131108工作面成功探索并实践,取得了明显的技术成果及经济效益。②为矿井大倾角、松软中厚煤层安全开采积累了宝贵的技术经验。③实现了复杂条件综合机械化开采技术的新突破,解决了大倾角工作面设备防滑管理及现场安全回采的技术难题,值得类似条件工作面开采借鉴和推广。
参考文献:
[1]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版,1999.8.
[2]孙广义,郭忠平.采矿概论[M].中国矿业大学出版,2007.8.
[3]张洪军.煤矿综采工作面设备快速安装方法[J].价值工程,2010,04.
作者简介:
赵常鸿(1979-),男,安徽凤台人,毕业于安徽理工大学采矿专业,助理工程师职称,研究方向:采矿技术。