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摘 要:高煤公司3上1107综放工作面为避开断层带对回采的影响,经过研究、论证,决定采取局部跳切眼的方式推过断层。针对局部跳切眼施工工艺,进行设备撤除与安装的工艺工序创新,尤其是液压支架采用滑床板运输,安全高效,综采设备的准确定位确保了工作面里外切眼的顺利合茬。
关键词:综放工作面;跳切眼;滑床板运输;定位;合茬
1.工作面概况
高煤公司3上1107综放工作面总体为一单斜构造,煤岩层产状稳定,煤岩层倾角2~13°,平均8°,煤层厚度平均5.2m。材料巷坡度最大27°。该工作面共计发育19条断层。其中F6断层落差12~15.5米。
工作面配置的综机设备主要有:
ZFG7000-23/47型液压支架97架(需搬迁64架);
ZF7000-23/42型端头液压支架6架(需搬迁3架);
SGZ-830/800型前、后部运输机各一部(需搬迁67架相对应溜槽)。
该工作面采用走向长壁后退式采煤法,液压支架支护顶板,前后部运输机下行运煤,全部垮落法处理采空区顶板。
2.跳切眼方案
3上1107工作面在推采至距切眼260m处时,揭露落差为18m的f6断层及三条落差大于7.0m的次生断层,现场通过对该断层的物探和巷探,对断层的产状以及对工作面生产造成的影响进行了综合分析,对强推硬过和局部跳切眼进行了类比分析,经过研究,决定采取局部跳切眼的方式推过该断层。
3.生产组织
3.1剩余小面生产系统的形成
(1)剩余小面长度较短,工作面仅剩余46架,故用机头电机便能满足工作面运输要求。
(2)剩余小面通过补材料进风,运输巷回风,形成小面生产期间的通风系统。
(3)剩余小面的生产期间大板、金属网等材料通过补切眼、补材料巷运输至工作面。
3.2剩余小面采煤工艺
剩余工作面长69米,(1-46#架),回采中采用煤机往返一次进一刀的方式进行割煤,循环进尺0.8米,生产中移溜方式为跟机移溜。
3.3与外切眼合茬时调采方案
由于补切眼全长172米,工作面长169米,补切眼与工作面合茬存在3米偏差,为确保工作面能够顺利合茬,当工作面调采机尾结束后,工作面采取集中调采机头的方法,使工作面整体上窜,上窜过程中延长一节面溜,保证面溜与转载机搭接正常。
3.4过断层期间采取的措施
(1)层位控制。补材料巷在预掘时为15°下山掘进,运输巷最低点与最高点高差为14米,运输巷煤壁向外至13#导点仰采,仰采角10°,在运输巷距离13#导点以里68米处揭露F6-2断层,断层落差8米,在运输巷距离13#导点以里28米处揭露F6-1断层,断层落差11米,且两条断层均管穿工作面。
(2)顶板管理。揭露断层前,工作面机头联4架金属网,每刀沿倾向卧穿一块4米大板梁,机尾连3架金属网,每刀沿倾向卧穿一块4米大板梁。断层区域顶板预注马丽散,提高工作面过断层时的安全性。
4.跳切眼施工工艺
4.1跳切眼造条件
(1)工作面推进至距停采线12米时,对44#架??至113#架区段顶板开始上双层金属网,便于跳切眼区域撤架迎头顶板维护;
(2)工作面材料巷在停采线位置以里8米至停采线以外20米范围内采取倾向工字钢棚支护,一梁三柱支设,棚间距0.8米,确保后部运输机顺利回撤并形成撤架通道;
(3)工作面设备搬迁区域扩帮宽度满足摘掉支架连接头后扩帮四刀,使用液压单体支柱推溜,并且在45#架至113#支架上卧穿4m的走向大板,顶板破碎区段卧穿4米的走向工字钢,一架两块(根),相邻大板(工字钢)的间距应均匀保持在750毫米;
(4)在机尾剥帮形成犄角,便于回撤整架时拐弯,形成扇形棚支护机尾顶板;
4.2跳切眼工艺工序
(1)滑床板铺设。在工作面停采前,在补切眼及材料巷铺设滑床板;补切眼上头滑床板呈“T”型铺设,便于前后部运输机调向牵拉运输;里切眼前部运输机回撤完毕后,在里切眼撤架通道内继续铺设滑床板。
(2)绞车布置。在补切眼上头布置一台JM-14T回柱绞车,用于松前后部运输机及液压支架;在补切眼下头布置一台JM-14T回柱绞车,用于调架;材料巷布置一台JDHB-30/3.5T绞车,用于牵拉前后部运输机及液压支架;80#架布置一台DHB-30/3.5T绞车,用于撤架。
(3)安装前后部刮板运输机过渡槽、简易机尾。利用前部运输机将前后部运输机简易机尾(2米长)及过渡槽(1.5米长)运至47#架处。
(4)工作面前后部运输机的回撤及在补切眼安装。先撤除前后部运输机刮板链,放置在材料巷滑床板两侧,然后回撤前后部运输机机头部、二节、变线槽在补切眼按照定位安装,安装中部槽前在补切眼上头进行调向。
(5)工作面全面合茬,拉电缆、管路,试运转。当工作面从里切眼推进至和补切眼成一条直线时,撤除简易机尾及过渡槽后,机头段溜槽和搬迁的机尾段合茬。
(6)装车硐室的布置。在补切眼上头特设计了支架运输平台,将轨道铺设至补切眼上头,轨道面与滑床板连接成一个整体,便于撤架、调架迎头回撤的单体、铁鞋、滑床板装车,在补切眼上头顶板安装一台风动葫芦,使用风动葫芦装车,可以大大减轻职工劳动强度,提高工作效率。
5.经济效益分析
通过铺设滑床板作为牵拉通道,进行综机设备整体搬迁,减少了牵拉时的阻力,有效避免了液压支架耕地和剐蹭贴帮柱现象,同时省去了通常情况下支架解体、装车和卸车环节,解决了材料巷大角度运输液压支架的难题,减轻了职工的劳动强度,提高了跳切眼设备搬迁的效率。跳切眼工艺的研究与实践,解决了复杂地质条件下的采煤难题,为今后综采、综放工作面过大断层积累了成功的经验。
关键词:综放工作面;跳切眼;滑床板运输;定位;合茬
1.工作面概况
高煤公司3上1107综放工作面总体为一单斜构造,煤岩层产状稳定,煤岩层倾角2~13°,平均8°,煤层厚度平均5.2m。材料巷坡度最大27°。该工作面共计发育19条断层。其中F6断层落差12~15.5米。
工作面配置的综机设备主要有:
ZFG7000-23/47型液压支架97架(需搬迁64架);
ZF7000-23/42型端头液压支架6架(需搬迁3架);
SGZ-830/800型前、后部运输机各一部(需搬迁67架相对应溜槽)。
该工作面采用走向长壁后退式采煤法,液压支架支护顶板,前后部运输机下行运煤,全部垮落法处理采空区顶板。
2.跳切眼方案
3上1107工作面在推采至距切眼260m处时,揭露落差为18m的f6断层及三条落差大于7.0m的次生断层,现场通过对该断层的物探和巷探,对断层的产状以及对工作面生产造成的影响进行了综合分析,对强推硬过和局部跳切眼进行了类比分析,经过研究,决定采取局部跳切眼的方式推过该断层。
3.生产组织
3.1剩余小面生产系统的形成
(1)剩余小面长度较短,工作面仅剩余46架,故用机头电机便能满足工作面运输要求。
(2)剩余小面通过补材料进风,运输巷回风,形成小面生产期间的通风系统。
(3)剩余小面的生产期间大板、金属网等材料通过补切眼、补材料巷运输至工作面。
3.2剩余小面采煤工艺
剩余工作面长69米,(1-46#架),回采中采用煤机往返一次进一刀的方式进行割煤,循环进尺0.8米,生产中移溜方式为跟机移溜。
3.3与外切眼合茬时调采方案
由于补切眼全长172米,工作面长169米,补切眼与工作面合茬存在3米偏差,为确保工作面能够顺利合茬,当工作面调采机尾结束后,工作面采取集中调采机头的方法,使工作面整体上窜,上窜过程中延长一节面溜,保证面溜与转载机搭接正常。
3.4过断层期间采取的措施
(1)层位控制。补材料巷在预掘时为15°下山掘进,运输巷最低点与最高点高差为14米,运输巷煤壁向外至13#导点仰采,仰采角10°,在运输巷距离13#导点以里68米处揭露F6-2断层,断层落差8米,在运输巷距离13#导点以里28米处揭露F6-1断层,断层落差11米,且两条断层均管穿工作面。
(2)顶板管理。揭露断层前,工作面机头联4架金属网,每刀沿倾向卧穿一块4米大板梁,机尾连3架金属网,每刀沿倾向卧穿一块4米大板梁。断层区域顶板预注马丽散,提高工作面过断层时的安全性。
4.跳切眼施工工艺
4.1跳切眼造条件
(1)工作面推进至距停采线12米时,对44#架??至113#架区段顶板开始上双层金属网,便于跳切眼区域撤架迎头顶板维护;
(2)工作面材料巷在停采线位置以里8米至停采线以外20米范围内采取倾向工字钢棚支护,一梁三柱支设,棚间距0.8米,确保后部运输机顺利回撤并形成撤架通道;
(3)工作面设备搬迁区域扩帮宽度满足摘掉支架连接头后扩帮四刀,使用液压单体支柱推溜,并且在45#架至113#支架上卧穿4m的走向大板,顶板破碎区段卧穿4米的走向工字钢,一架两块(根),相邻大板(工字钢)的间距应均匀保持在750毫米;
(4)在机尾剥帮形成犄角,便于回撤整架时拐弯,形成扇形棚支护机尾顶板;
4.2跳切眼工艺工序
(1)滑床板铺设。在工作面停采前,在补切眼及材料巷铺设滑床板;补切眼上头滑床板呈“T”型铺设,便于前后部运输机调向牵拉运输;里切眼前部运输机回撤完毕后,在里切眼撤架通道内继续铺设滑床板。
(2)绞车布置。在补切眼上头布置一台JM-14T回柱绞车,用于松前后部运输机及液压支架;在补切眼下头布置一台JM-14T回柱绞车,用于调架;材料巷布置一台JDHB-30/3.5T绞车,用于牵拉前后部运输机及液压支架;80#架布置一台DHB-30/3.5T绞车,用于撤架。
(3)安装前后部刮板运输机过渡槽、简易机尾。利用前部运输机将前后部运输机简易机尾(2米长)及过渡槽(1.5米长)运至47#架处。
(4)工作面前后部运输机的回撤及在补切眼安装。先撤除前后部运输机刮板链,放置在材料巷滑床板两侧,然后回撤前后部运输机机头部、二节、变线槽在补切眼按照定位安装,安装中部槽前在补切眼上头进行调向。
(5)工作面全面合茬,拉电缆、管路,试运转。当工作面从里切眼推进至和补切眼成一条直线时,撤除简易机尾及过渡槽后,机头段溜槽和搬迁的机尾段合茬。
(6)装车硐室的布置。在补切眼上头特设计了支架运输平台,将轨道铺设至补切眼上头,轨道面与滑床板连接成一个整体,便于撤架、调架迎头回撤的单体、铁鞋、滑床板装车,在补切眼上头顶板安装一台风动葫芦,使用风动葫芦装车,可以大大减轻职工劳动强度,提高工作效率。
5.经济效益分析
通过铺设滑床板作为牵拉通道,进行综机设备整体搬迁,减少了牵拉时的阻力,有效避免了液压支架耕地和剐蹭贴帮柱现象,同时省去了通常情况下支架解体、装车和卸车环节,解决了材料巷大角度运输液压支架的难题,减轻了职工的劳动强度,提高了跳切眼设备搬迁的效率。跳切眼工艺的研究与实践,解决了复杂地质条件下的采煤难题,为今后综采、综放工作面过大断层积累了成功的经验。