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[摘 要]本文结合笔者的实践经验,从强化切眼支护、优化安装工序和提高设备安装技术等几个方面,介绍了3297工作面以全面的地质条件信息与工程资料为依据,对综采设备进行安装的各个工艺控制环节,以期为破碎顶板条件下大倾角综采工作面的设备安装提供有效的技术指导。
[关键词]综采工作面 安装技术 破碎顶板 大倾角
中图分类号:TM05 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0026-01
1 工作面概述
该工作面位于13水平西翼2石门,由于下腹12煤层(平均厚度11.3 m)开采影响,造成9煤层顶板沉积不稳定,顶板破碎严重。该煤层厚度在2.3m~4.2m之间,平均3.5m,其走向在290°左右,倾角在23°~47°,平均36°。煤层沉积稳定、结构复杂,局部有0.2~1.62层夹矸发育,局部区域发育两层煤,其趋势由西向东,由下向上逐渐变厚。上层煤尖灭位置在十二西四石门以东30米处,此位置以东顶板上方局部发育煤线或碳质薄膜,造成9煤层在该区域形成复合顶板,。直接顶为泥质胶结,灰褐色条痕,老顶为高岭土胶结,以石英长石为主坚硬。
工作面采用综合机械化采煤法,以MG200/500-AWD型采煤机进行采煤,工作面使用SGZ730/2×132型刮板运输机进行运输,运输巷则采用了SDJ-150型皮带输送机。在支护方面,工作面使用了62组ZF4000-15.5/25型与4组ZFG4600-17/28型液压支架进行布置。
2 安装前的准备工作
2.1 硐室的组装
组装硐室设计位置在副石门至上山段,及上山上口台棚以东3m范围,组装硐室采用29U-14m2拱形支架支护,棚距为0.5m。组装硐室长度20m,高度3.5m,宽度≥4.4m,组装硐室的上顶及两帮采用铁道连锁进行加固以保证支护的整体性。上顶正对900mm轨道中心打一趟起吊梁,起吊梁使用25U型钢,用特制卡缆上到支架棚梁上,上起吊梁必须每条卡缆使用4个螺母,起吊梁长度10m。
2.2 设备的运输线路与空间要求
支架解体装平车或叉子车运至12西6石门组装硐室,在支架组装硐室卸车并组装,由900mm轨距平车进入切眼安装。组装硐室要求水平。采煤机、刮板运输机、切眼下口转载、移动变电站、皮带机尾及部分皮带件同上。胶带输送机及运道电缆等经12西6石门起吊点装平车→副上山→上山→运输道,然后旱运至各安装地点。小井刮板运输机、破碎机等经12西6石门运至安装地点。泵站在12西6石门(2泵1箱)西正硐。主供液管路使用直径32高压管路,主回液使用直径38高压管路。回风道供液,运输道回液。
设备运输路线各处净高度应≥2.4m(风门高度≥2.0m,宽度≥1.8m)。轨道中心距两帮距离各≥1.0m,上出口使用900mm轨距转盘。安装过程中,切眼摆900mm轨距梯子道,支架、运输机件、采煤机件经轨道运至切眼安装。
组装硐室中间位置铺设双道,使用24kg/m、457mm轨距梯子道和900mm轨距梯子道。石门至组装硐室摆457轨道运输,组装硐室至切眼摆900mm轨距梯子道,切眼铺设900mm轨距梯子道。铺设轨道必须每节轨道垫好正规道木,轨道铺设必须平直,水平接口≤5mm,左右错茬≤2mm,高低错茬≤2mm。切眼上口支架转向使用900轨距转盘,石门与回风道贯通处使用457mm轨距转盘,变坡点设置罗锅道。
2.3 切眼工艺控制
切眼掘出后按线扩眼,要求扩眼后切眼净高≥2.4m,净宽6.5m。切眼掘进采用7.0m2拱形支架支护,切眼掘透后,采用2.5m单体液压支柱配合1.0m铰接顶梁进行扩眼,切眼扩净宽6.5m后,采用4m木大梁和3.15m木大梁替换铰接顶梁,梁距0.5m,4m大梁一梁四柱支护,3.2m木大梁一梁三柱,加打5趟托梁。为有效控制破碎顶板,还应在切眼煤壁和上顶加打锚杆。顶板每排应布置5根Ф20×M22×2400mm的高性能锚杆,并从切眼中心向两帮均匀布置,靠帮的两根锚杆距巷帮100mm,靠窄煤柱侧锚杆与顶板垂直方向成20°角布置,其余锚杆垂直布置。两帮应布置3根Ф20×2000mm的玻璃钢锚杆,锚杆自上而下均匀布置,间距为900mm,上下两根锚杆距顶、底400mm,垂直煤帮布置;锚杆配套2.2m长钢带,配套菱形金属网护表,预紧力应≥1t。
3 安装工艺介绍
3.1 支架的安装
根据目前掘进的切眼长度以及工作面向西开采时的长度变化趋势,确定工作面安装50组液压支架。上、下端头各使用2组ZF4600-17/28端头支架,其它46组均为安装ZF4000-15.5/25支架。在安装工艺的选择上,液压支架采用自下而上的整体后退式安装的方法,即首先安装液压支架,之后安装工作面运输机和采煤机。第48组支架安装完后安装前溜(不包括上机头)和采煤机,最后安装第49和50组液压支架。
在切眼掘进方向线和运输道上帮交点沿切眼掘进方向线向上0.7m作为定位点,在该定位点垂直切眼掘进方向线作一条支架定位线(0号线),该定位线即为第1组支架的下边线。之后将0号线沿切眼方向线向上沿煤顶移1.5m,做出第1组和第2组支架的组间线(1号线),之后用相同方法,向上每隔6m作一条组间线,直至上端头。支架安装应以支架定位线为依据,支架中心距1.5m,安装过程中不能吃线或涨线。基本支架的安装方向为由运输道向风道方向进行,安装时,面对工作面煤壁,活动侧护板安装在本组支架左侧(即运输巷侧)。以上ZF4000-15.5/25支架防倒千斤顶安装齐全,除去安装运输机防滑千斤顶的支架外,所有支架的防滑千斤顶应安装齐全。
3297综采工作面切眼上口绞车使用两台JDHM-25T型绞车,配合6×19股(纤维芯),φ=26mm钢丝绳(钢丝绳最小破断力不小于394KN,质量为2.49Kg/m)牵引900轨距平车,将支架下运到安装地点。为避免工作面倾角过大给安装带来的影响,绞车应全部打基础,以保持稳固牢靠,并采用新绳。经过验算,钢丝绳的安全系数>6.5倍,可以使用。
3.2 运输机的安装
运输机连接位置:工作面运输机应平行于扩面后的切眼煤壁进行安装。工作面运输机下机头、过渡节联接在已安装好的第1、2组支架前推移上,然后依次向上安装2节抬高槽,42节中间节,之后在第47和第48组支架上安装2节抬高槽,在第49、50组支架上安装过渡节和上机头。安装正常节过程中,工作面运输机每10组支架安装一开小天窗的槽子,每6组安装一个带防滑固定装置的槽子。
4 结语
3297综采工作面的设备安装技术实践主要是从强化切眼支护、优化安装工序和提高设备安装技术等几个方面入手的,通过对工作面地质条件等情况的深入勘查与掌握,形成了一系列技术先进、工序顺畅的设备安装方法,为破碎顶板等困难条件下的综采设备安装工艺积累了经验,也切实提高了工作面的生产效率与经济效益。
参考文献
[1] 沐俊卫,刘伟,汤琪.困难条件下综采工作面安装技术[J].煤矿开采,2005,10(03).
[2] 邢茂俭,吴茂伟.矿井深部安全高效运输安装综采设备的实践[J]. 能源技术与管理,2006,(05).
[关键词]综采工作面 安装技术 破碎顶板 大倾角
中图分类号:TM05 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0026-01
1 工作面概述
该工作面位于13水平西翼2石门,由于下腹12煤层(平均厚度11.3 m)开采影响,造成9煤层顶板沉积不稳定,顶板破碎严重。该煤层厚度在2.3m~4.2m之间,平均3.5m,其走向在290°左右,倾角在23°~47°,平均36°。煤层沉积稳定、结构复杂,局部有0.2~1.62层夹矸发育,局部区域发育两层煤,其趋势由西向东,由下向上逐渐变厚。上层煤尖灭位置在十二西四石门以东30米处,此位置以东顶板上方局部发育煤线或碳质薄膜,造成9煤层在该区域形成复合顶板,。直接顶为泥质胶结,灰褐色条痕,老顶为高岭土胶结,以石英长石为主坚硬。
工作面采用综合机械化采煤法,以MG200/500-AWD型采煤机进行采煤,工作面使用SGZ730/2×132型刮板运输机进行运输,运输巷则采用了SDJ-150型皮带输送机。在支护方面,工作面使用了62组ZF4000-15.5/25型与4组ZFG4600-17/28型液压支架进行布置。
2 安装前的准备工作
2.1 硐室的组装
组装硐室设计位置在副石门至上山段,及上山上口台棚以东3m范围,组装硐室采用29U-14m2拱形支架支护,棚距为0.5m。组装硐室长度20m,高度3.5m,宽度≥4.4m,组装硐室的上顶及两帮采用铁道连锁进行加固以保证支护的整体性。上顶正对900mm轨道中心打一趟起吊梁,起吊梁使用25U型钢,用特制卡缆上到支架棚梁上,上起吊梁必须每条卡缆使用4个螺母,起吊梁长度10m。
2.2 设备的运输线路与空间要求
支架解体装平车或叉子车运至12西6石门组装硐室,在支架组装硐室卸车并组装,由900mm轨距平车进入切眼安装。组装硐室要求水平。采煤机、刮板运输机、切眼下口转载、移动变电站、皮带机尾及部分皮带件同上。胶带输送机及运道电缆等经12西6石门起吊点装平车→副上山→上山→运输道,然后旱运至各安装地点。小井刮板运输机、破碎机等经12西6石门运至安装地点。泵站在12西6石门(2泵1箱)西正硐。主供液管路使用直径32高压管路,主回液使用直径38高压管路。回风道供液,运输道回液。
设备运输路线各处净高度应≥2.4m(风门高度≥2.0m,宽度≥1.8m)。轨道中心距两帮距离各≥1.0m,上出口使用900mm轨距转盘。安装过程中,切眼摆900mm轨距梯子道,支架、运输机件、采煤机件经轨道运至切眼安装。
组装硐室中间位置铺设双道,使用24kg/m、457mm轨距梯子道和900mm轨距梯子道。石门至组装硐室摆457轨道运输,组装硐室至切眼摆900mm轨距梯子道,切眼铺设900mm轨距梯子道。铺设轨道必须每节轨道垫好正规道木,轨道铺设必须平直,水平接口≤5mm,左右错茬≤2mm,高低错茬≤2mm。切眼上口支架转向使用900轨距转盘,石门与回风道贯通处使用457mm轨距转盘,变坡点设置罗锅道。
2.3 切眼工艺控制
切眼掘出后按线扩眼,要求扩眼后切眼净高≥2.4m,净宽6.5m。切眼掘进采用7.0m2拱形支架支护,切眼掘透后,采用2.5m单体液压支柱配合1.0m铰接顶梁进行扩眼,切眼扩净宽6.5m后,采用4m木大梁和3.15m木大梁替换铰接顶梁,梁距0.5m,4m大梁一梁四柱支护,3.2m木大梁一梁三柱,加打5趟托梁。为有效控制破碎顶板,还应在切眼煤壁和上顶加打锚杆。顶板每排应布置5根Ф20×M22×2400mm的高性能锚杆,并从切眼中心向两帮均匀布置,靠帮的两根锚杆距巷帮100mm,靠窄煤柱侧锚杆与顶板垂直方向成20°角布置,其余锚杆垂直布置。两帮应布置3根Ф20×2000mm的玻璃钢锚杆,锚杆自上而下均匀布置,间距为900mm,上下两根锚杆距顶、底400mm,垂直煤帮布置;锚杆配套2.2m长钢带,配套菱形金属网护表,预紧力应≥1t。
3 安装工艺介绍
3.1 支架的安装
根据目前掘进的切眼长度以及工作面向西开采时的长度变化趋势,确定工作面安装50组液压支架。上、下端头各使用2组ZF4600-17/28端头支架,其它46组均为安装ZF4000-15.5/25支架。在安装工艺的选择上,液压支架采用自下而上的整体后退式安装的方法,即首先安装液压支架,之后安装工作面运输机和采煤机。第48组支架安装完后安装前溜(不包括上机头)和采煤机,最后安装第49和50组液压支架。
在切眼掘进方向线和运输道上帮交点沿切眼掘进方向线向上0.7m作为定位点,在该定位点垂直切眼掘进方向线作一条支架定位线(0号线),该定位线即为第1组支架的下边线。之后将0号线沿切眼方向线向上沿煤顶移1.5m,做出第1组和第2组支架的组间线(1号线),之后用相同方法,向上每隔6m作一条组间线,直至上端头。支架安装应以支架定位线为依据,支架中心距1.5m,安装过程中不能吃线或涨线。基本支架的安装方向为由运输道向风道方向进行,安装时,面对工作面煤壁,活动侧护板安装在本组支架左侧(即运输巷侧)。以上ZF4000-15.5/25支架防倒千斤顶安装齐全,除去安装运输机防滑千斤顶的支架外,所有支架的防滑千斤顶应安装齐全。
3297综采工作面切眼上口绞车使用两台JDHM-25T型绞车,配合6×19股(纤维芯),φ=26mm钢丝绳(钢丝绳最小破断力不小于394KN,质量为2.49Kg/m)牵引900轨距平车,将支架下运到安装地点。为避免工作面倾角过大给安装带来的影响,绞车应全部打基础,以保持稳固牢靠,并采用新绳。经过验算,钢丝绳的安全系数>6.5倍,可以使用。
3.2 运输机的安装
运输机连接位置:工作面运输机应平行于扩面后的切眼煤壁进行安装。工作面运输机下机头、过渡节联接在已安装好的第1、2组支架前推移上,然后依次向上安装2节抬高槽,42节中间节,之后在第47和第48组支架上安装2节抬高槽,在第49、50组支架上安装过渡节和上机头。安装正常节过程中,工作面运输机每10组支架安装一开小天窗的槽子,每6组安装一个带防滑固定装置的槽子。
4 结语
3297综采工作面的设备安装技术实践主要是从强化切眼支护、优化安装工序和提高设备安装技术等几个方面入手的,通过对工作面地质条件等情况的深入勘查与掌握,形成了一系列技术先进、工序顺畅的设备安装方法,为破碎顶板等困难条件下的综采设备安装工艺积累了经验,也切实提高了工作面的生产效率与经济效益。
参考文献
[1] 沐俊卫,刘伟,汤琪.困难条件下综采工作面安装技术[J].煤矿开采,2005,10(03).
[2] 邢茂俭,吴茂伟.矿井深部安全高效运输安装综采设备的实践[J]. 能源技术与管理,2006,(05).