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【摘 要】 由于ZH1600/16/24Z型整体顶梁组合悬移支架不适合桑树坪煤矿“三软”煤层的开采,为了确保顺利拆除回撤支架,进行了现场跟班指导工作,并对拆除回撤施工管理工作进行了分析总结。
【关键词】 整体顶梁组合悬移支架;拆除回撤;施工管理
引言
桑树坪煤矿北一采区4315炮采放顶煤工作面自2007年5月安装整体悬移液压支架108架进行放顶煤开采,截至2009年元月共推采355m,累计产量417050吨,平均月產21792吨;产量低,效益差,且由于4315工作面煤层赋存及地质条件复杂,工作面底鼓多,底板起伏变化大;因悬移支架自调能力差,挑顶提架比较困难,不适应我矿目前布置的倾斜长壁后退式沿底仰采的采煤方法。其次使用此支架煤炭的回收率低,顶煤难以回收,煤炭损失严重;加之工作面过构放岩石炮,导致支架变形受损严重,部分支架的前探梁推进缸损坏,无法正常使用;支架的液压管路系统不全,设备配件更换较多,材料费用高。在这种情况下矿决定拆除4315工作面整体悬移液压支架。
1 工作面基本情况
1.1 概括:工作面井下位于北一采区下山北翼中部,原4315上分层工作面倾斜上部, 4315下分层上部工作面倾向长度700m走向宽度110m,平均煤厚6.95m,煤层容重1.38T/m3,地质储量73.85万吨,可采储量62.77万吨。
1.2 地质构造:北一采区下山3#煤层总的构造形态为一走向NE、倾向NW单斜构造,在单斜面上发育有宽缓褶曲和断裂。本面大致处于北一下山区域向斜的轴部,为仰采的炮采放顶煤工作面,煤层倾角较大,一般为6~13°,平均 8°。
1.3 煤层赋存情况:工作面煤层两极厚度1.8~16.0m平均厚度6.95m。对工作面52个煤厚点分析结果表明,煤层属于不稳定煤层。工作面煤层结构相对复杂,部分范围内有夹矸,夹矸最大厚度0.2m,岩性为砂质泥岩。
2 拆除工作面临的问题及要求
本次拆除工作为3#煤层使用悬移支架放顶煤面在我矿尚属首例,沿空留巷、留顶煤拆除,又3#煤属“三软”煤层,拆除难度更大;况且这次拆除工作是利用春节放假期间进行,时间紧,任务重;拆除整体悬移液压支架后使用π型梁二次支护进行放顶煤回采。
3 整体悬移支架的主要参数见下表
4 拆除方案的选择
第一种方案:先掘11.3m2梯形巷道,上净口宽3.2m,,支架长2.8m,然后推采让支架进入掘进巷内。
第二种方案:工作面在停采前8—10m范围内,人工劈帮,架木棚,铺金属网,按每循环0.8m,劈6.4m。
4.1 第一种方案存在问题:
(1)支架进入巷前,控顶面积较大(3.2+2.8=6m)、压力较大,煤墙易片帮,漏顶,造成支护困难。(2)支架进入巷道过程中,巷道内的金支棚梁无法支护,一头是梁腿,一头担在支架梁上,对下次移支架带来困难。(3)其次老塘侧(切顶线)的顶煤,无法控制网铺不上。(4)费用高,仅掘进金支所需费用20多万,其余网、棍、人工费。
4.2 第二种方案的优点:(1)对顶板易支护、控制,操作比较安全。(2)老塘侧,顶部及煤帮铺上金属网,特别是控制切顶线的顶煤以及窜矸。(3)所架木棚为密集棚,木棚之间插接,保证拆除支架时有相邻支架上的木棚进行支护顶板,预防了漏顶。(4)费用低,投入圆木及铁丝网100×730+1100×20=9.5万元。(5)缩短工期,提前生产;减少了煤炭损失,资源浪费,
经过比较,第二种方案安全可靠,费用低,操作方便,确定采用第二种方案。
5 拆除支架前的准备工作
5.1 拆除支架前的准备工作重点是顶板管理,人工造假顶,进行劈帮、架棚、铺网。
5.2 施工顺序:人工劈帮—架棚(单体配合2.4m木梁)--铺网—前移支架—刹帮
5.3 技术要求:
(1)劈帮:人工手镐挖煤墙,严禁放炮。(2)木棚:架顺山木棚,一梁两柱,棚间距为圆木直径,木梁间插接200mm,圆木长2.4m,有效长度2m。(3)铺网:金属网规格1.2×3=3.6m2,网搭接100mm,每100mm用扎丝扭结成死结,要求老塘侧顶部煤墙侧全部铺设,由梁子上挂至底板。(4)前移支架:要求本班架完木棚,网铺好,统一前移支架。(5)停采前最后一条帮,工作面煤墙侧架设两排顺山木棚,一排护顶,一排护帮,帮单体间距0.5m,采高1.8m以上。
6 现场施工组织
6.1 劳动组织:为了使拆除按期完工,成立了拆除领导小组,现场指挥。每天共有两班拆除,一班准备;拆除班分为两组,一组拆除支架,一组拉运,各组有专人负责。
6.2 拆除工序:由机头向机尾逐架拆除,拆除一架后必须及时支护(架设2.4mΠ型梁,一梁三柱),机头和机尾因端头支架较长,可分别架设4.5m和3.5mΠ型梁。
拆除顺序:先维护被拆除支架周围的支护—挂导链4个(并在支架的前后柱间各打一根单体)--拆除液压管路—拆除侧护板、挡矸板、托梁套—立柱插销—降双向立柱—松导链(两人同时降前后单体,保证平衡,在距离底板0.5-1.0m时,微降老塘单体,煤墙单体不降,使顶梁翻背)--架设Π型梁或圆木为临时支护—调向—运出工作面拆除地点。
7 拆除支架期间的安全管理
7.1 顶板管理:拆除前对被拆支架周围进行维护,单体二次注液,煤帮刹帮、联网。支架落地后,及时对暴露的顶板进行维护,架设临时木棚,连铁丝网,架正规支架(Π型梁)。降柱时,人员站在距所拆支架外侧0.5m,严禁人员或身体进入所拆支架内作业。
7.2 运输安全管理:(1)工作面机尾安设JH-14T绞车,在工作面里每隔30m设有声光信号。溜子 不直的地段用滑轮导向,以防拉架时支架撞倒单体。(2)拉运支架时,专人指挥,并安排2人跟在支架后,距离支架2-3m,若发现支架偏转等异常情况,立即发出信号,停止绞车运转。(3)滑轮必须固定在专用的戗柱上,严禁挂在正规支柱上。(4)拆除和拉运支架过程中,严禁开动工作面溜子,且必须停电闭锁,安排专人看管。需要开动溜子时,必须经过跟班队长和拆除、拉运支架双方负责人许可后,待拆除拉运工作停止,并确认溜子上无圆木、单体等杂物后,方可开动。
8 悬移支架回撤后工作面的支护形式和回采工艺
8.1 支护形式:机头采用4.5mΠ型钢梁,4对8根,一梁四柱;机尾采用一对3.5mΠ型钢梁,一梁三柱。工作面采用2.4mΠ型钢梁,对梁间距600mm,主梁一梁四柱,副梁一梁四柱。
8.2 回采工艺:清煤—移溜—窜梁(紧贴煤墙)--二次移溜—顺帮两条(拆金属网)--正常回采。
9 施工经验总结
4315工作面长110m,悬移支架的拆除准备工作至拆除结束正常回采,总共用时25天;如果采用第一种方案,需掘进巷道110米,延长工期30天,支护材料的再次投入。我们采用的第二种方案:悬移支架拆除后直接用Π型钢支护,少掘进110巷道,减少支护材料的投入,缩短了工期,提前30天出煤,3月份采煤四队回采的4315工作面出煤4万多吨。有力地证明:采用此拆除方案缩短了工期、减少了费用、提高了效益、达到了目的。
作者简介:袁守信,男,(1966-),本科,现为韩城矿业有限公司桑树坪煤矿掘进十一队队长
(作者单位:陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿)
【关键词】 整体顶梁组合悬移支架;拆除回撤;施工管理
引言
桑树坪煤矿北一采区4315炮采放顶煤工作面自2007年5月安装整体悬移液压支架108架进行放顶煤开采,截至2009年元月共推采355m,累计产量417050吨,平均月產21792吨;产量低,效益差,且由于4315工作面煤层赋存及地质条件复杂,工作面底鼓多,底板起伏变化大;因悬移支架自调能力差,挑顶提架比较困难,不适应我矿目前布置的倾斜长壁后退式沿底仰采的采煤方法。其次使用此支架煤炭的回收率低,顶煤难以回收,煤炭损失严重;加之工作面过构放岩石炮,导致支架变形受损严重,部分支架的前探梁推进缸损坏,无法正常使用;支架的液压管路系统不全,设备配件更换较多,材料费用高。在这种情况下矿决定拆除4315工作面整体悬移液压支架。
1 工作面基本情况
1.1 概括:工作面井下位于北一采区下山北翼中部,原4315上分层工作面倾斜上部, 4315下分层上部工作面倾向长度700m走向宽度110m,平均煤厚6.95m,煤层容重1.38T/m3,地质储量73.85万吨,可采储量62.77万吨。
1.2 地质构造:北一采区下山3#煤层总的构造形态为一走向NE、倾向NW单斜构造,在单斜面上发育有宽缓褶曲和断裂。本面大致处于北一下山区域向斜的轴部,为仰采的炮采放顶煤工作面,煤层倾角较大,一般为6~13°,平均 8°。
1.3 煤层赋存情况:工作面煤层两极厚度1.8~16.0m平均厚度6.95m。对工作面52个煤厚点分析结果表明,煤层属于不稳定煤层。工作面煤层结构相对复杂,部分范围内有夹矸,夹矸最大厚度0.2m,岩性为砂质泥岩。
2 拆除工作面临的问题及要求
本次拆除工作为3#煤层使用悬移支架放顶煤面在我矿尚属首例,沿空留巷、留顶煤拆除,又3#煤属“三软”煤层,拆除难度更大;况且这次拆除工作是利用春节放假期间进行,时间紧,任务重;拆除整体悬移液压支架后使用π型梁二次支护进行放顶煤回采。
3 整体悬移支架的主要参数见下表
4 拆除方案的选择
第一种方案:先掘11.3m2梯形巷道,上净口宽3.2m,,支架长2.8m,然后推采让支架进入掘进巷内。
第二种方案:工作面在停采前8—10m范围内,人工劈帮,架木棚,铺金属网,按每循环0.8m,劈6.4m。
4.1 第一种方案存在问题:
(1)支架进入巷前,控顶面积较大(3.2+2.8=6m)、压力较大,煤墙易片帮,漏顶,造成支护困难。(2)支架进入巷道过程中,巷道内的金支棚梁无法支护,一头是梁腿,一头担在支架梁上,对下次移支架带来困难。(3)其次老塘侧(切顶线)的顶煤,无法控制网铺不上。(4)费用高,仅掘进金支所需费用20多万,其余网、棍、人工费。
4.2 第二种方案的优点:(1)对顶板易支护、控制,操作比较安全。(2)老塘侧,顶部及煤帮铺上金属网,特别是控制切顶线的顶煤以及窜矸。(3)所架木棚为密集棚,木棚之间插接,保证拆除支架时有相邻支架上的木棚进行支护顶板,预防了漏顶。(4)费用低,投入圆木及铁丝网100×730+1100×20=9.5万元。(5)缩短工期,提前生产;减少了煤炭损失,资源浪费,
经过比较,第二种方案安全可靠,费用低,操作方便,确定采用第二种方案。
5 拆除支架前的准备工作
5.1 拆除支架前的准备工作重点是顶板管理,人工造假顶,进行劈帮、架棚、铺网。
5.2 施工顺序:人工劈帮—架棚(单体配合2.4m木梁)--铺网—前移支架—刹帮
5.3 技术要求:
(1)劈帮:人工手镐挖煤墙,严禁放炮。(2)木棚:架顺山木棚,一梁两柱,棚间距为圆木直径,木梁间插接200mm,圆木长2.4m,有效长度2m。(3)铺网:金属网规格1.2×3=3.6m2,网搭接100mm,每100mm用扎丝扭结成死结,要求老塘侧顶部煤墙侧全部铺设,由梁子上挂至底板。(4)前移支架:要求本班架完木棚,网铺好,统一前移支架。(5)停采前最后一条帮,工作面煤墙侧架设两排顺山木棚,一排护顶,一排护帮,帮单体间距0.5m,采高1.8m以上。
6 现场施工组织
6.1 劳动组织:为了使拆除按期完工,成立了拆除领导小组,现场指挥。每天共有两班拆除,一班准备;拆除班分为两组,一组拆除支架,一组拉运,各组有专人负责。
6.2 拆除工序:由机头向机尾逐架拆除,拆除一架后必须及时支护(架设2.4mΠ型梁,一梁三柱),机头和机尾因端头支架较长,可分别架设4.5m和3.5mΠ型梁。
拆除顺序:先维护被拆除支架周围的支护—挂导链4个(并在支架的前后柱间各打一根单体)--拆除液压管路—拆除侧护板、挡矸板、托梁套—立柱插销—降双向立柱—松导链(两人同时降前后单体,保证平衡,在距离底板0.5-1.0m时,微降老塘单体,煤墙单体不降,使顶梁翻背)--架设Π型梁或圆木为临时支护—调向—运出工作面拆除地点。
7 拆除支架期间的安全管理
7.1 顶板管理:拆除前对被拆支架周围进行维护,单体二次注液,煤帮刹帮、联网。支架落地后,及时对暴露的顶板进行维护,架设临时木棚,连铁丝网,架正规支架(Π型梁)。降柱时,人员站在距所拆支架外侧0.5m,严禁人员或身体进入所拆支架内作业。
7.2 运输安全管理:(1)工作面机尾安设JH-14T绞车,在工作面里每隔30m设有声光信号。溜子 不直的地段用滑轮导向,以防拉架时支架撞倒单体。(2)拉运支架时,专人指挥,并安排2人跟在支架后,距离支架2-3m,若发现支架偏转等异常情况,立即发出信号,停止绞车运转。(3)滑轮必须固定在专用的戗柱上,严禁挂在正规支柱上。(4)拆除和拉运支架过程中,严禁开动工作面溜子,且必须停电闭锁,安排专人看管。需要开动溜子时,必须经过跟班队长和拆除、拉运支架双方负责人许可后,待拆除拉运工作停止,并确认溜子上无圆木、单体等杂物后,方可开动。
8 悬移支架回撤后工作面的支护形式和回采工艺
8.1 支护形式:机头采用4.5mΠ型钢梁,4对8根,一梁四柱;机尾采用一对3.5mΠ型钢梁,一梁三柱。工作面采用2.4mΠ型钢梁,对梁间距600mm,主梁一梁四柱,副梁一梁四柱。
8.2 回采工艺:清煤—移溜—窜梁(紧贴煤墙)--二次移溜—顺帮两条(拆金属网)--正常回采。
9 施工经验总结
4315工作面长110m,悬移支架的拆除准备工作至拆除结束正常回采,总共用时25天;如果采用第一种方案,需掘进巷道110米,延长工期30天,支护材料的再次投入。我们采用的第二种方案:悬移支架拆除后直接用Π型钢支护,少掘进110巷道,减少支护材料的投入,缩短了工期,提前30天出煤,3月份采煤四队回采的4315工作面出煤4万多吨。有力地证明:采用此拆除方案缩短了工期、减少了费用、提高了效益、达到了目的。
作者简介:袁守信,男,(1966-),本科,现为韩城矿业有限公司桑树坪煤矿掘进十一队队长
(作者单位:陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿)