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【摘 要】某煤矿受矿井地质条件限制,综采工作面多采用不等长布置方式,以最大限度地提高资源采出率。回采过程中通常采用定位法控制支架间隙,使支架成线,成功实现I、II切眼对接使采面延长,缓解矿井采掘接替紧张的局面,为不等长综采工作面支架零对接积累了经验。
【关键词】不等长综采面;多切眼;零对接
某煤矿随着采深的不断增加,矿山压力显现明显,资源回收与采掘压力增大。根据该煤矿矿井地质条件,为了提高资源采出率,缓解采掘接替紧张局面。在采面布置上采用了不等长工作面的设计方案,造成回采时面临多切眼支架对接及输送机延长的难题。
1.采区概况
1023工作面位于该煤矿南翼二采区东部, 为1025工作面的接替面,北靠1021工作面采空区(1023风巷与1021机巷煤柱留设仅6m),南邻DF84断层保护煤柱线,西靠南二采区三条大巷,工作面停采线与南二采区回风大巷留设了90~120m的保护煤柱。工作面回采山西组10煤层,机巷走向长1095m,风巷走向长约1156m,1#切眼全长91m,2#切眼全长97m,工作面平均煤厚3.35m。工作面机、风两巷掘进施工方位为52°20′,工作面标高在-280.2m~-326.2m(巷道顶板标高)之间。
工作面西南靠近孙瓦房背斜,机巷沿DF84断层保护煤柱掘进, F1023-10断层穿过风巷和切眼延伸至工作面内。DF136断层(产状:∠70°H=0-5m)整体位于工作面外段,且延伸较远。受此影响,工作面两巷地质构造复杂,小褶曲和小断层交错发育,对生产造成较为严重的影响。
2.支护及回采设备的配套
1023工作面采用ZY6000/18.5/38型液压支架,共计68架,其中切眼I、切眼II、分别为62架、6架。采用MG400/920-QWD型双滚筒采煤机双向割煤,运输采用SGZ800/2×400型输送机和SZZ800/250型转载机,将煤运至机巷胶带运输机运出。
3.采面支架对接与输送机延长技术分析
综采支架对接是采面对接的关键环节,对接支架间隙的合理与否直接决定对接速度与成败。为减少对接影响的时间,提前将综采支架安装在II切眼内,为以后对接创造了条件,若间隙不够将造成支架重叠,从而导致对接切眼支架重新安装。反之影响到对接的速度与对接质量,因此采用定位法控制合理间距。定位法是根据补风巷以及工作面推进到对接位置时采面总长度和机头与机尾超前距离,准确算出需要对接的两支架位置,并指定补风巷第1架的位置。为保证有充足的对接空间,将切眼第1架上调200mm。对接间隙的控制是在距对接位置20m时,由地测部门在补风巷给出定位线,采面推进过程中严格控制输送机的上窜上滑,当距对接位置10m时,根据现场对接要求和对接架的间隙,调整采面推进,确保对接架的间距在100—150mm范围内,实现综采支架零对接。输送机的延长要上移机尾,补接链子,溜槽对接等工序需要一定空间,在II切眼及Ⅲ切眼内安装支架后,按顺序摆放在II切眼内,并配有部件,待支架对接后及时进行运输机延长。
4.切眼对接工程的实施
4.1对接前的准备
采面对接过程中,为使II切眼内的第一组支架少占用机巷,I切眼62架、II切眼6架和机巷上帮保持一定的距离。
支架对接前20m,10m,5m及对接前都要密切关注对接架间隙的变化,提前回收机巷内的杂物与物料,保持出口畅通和补机巷的高度。同时,对接前准备好对接设备、备品备件、设施及所需要的工具。
4.2支架控制与对接
4.2.1对接切眼的质量调整
对接切眼的高度要调整到采煤机能正常通过,最小高度由运输机销排至支架顶梁应在1.6m以上,支架液压系统完好,推移连接可靠。对接处支架调整摆正,将所对接的第一架向下跨风巷0.3m左右,防止支架对位时蹭掩护梁侧护板。对接切眼质量达到要求后,撤出运输机机尾和2节过渡槽。根据煤层的倾角来调整采面的伪倾斜和对接支架间隙变化,及时调整甩机尾4次,使风巷超前机巷10m,要时刻关注间隙变化,正规循环按0.6m正常推进,保证对接前最佳距离0.4m。在距对接位置10m时补风巷要平整,且高度不低于2m,并调整机尾底座高度与补风巷相平,输送机机尾易拉出,便于推溜,也保证对接后不出现错茬。
4.2.2对接前定位导线控制
工作面距切眼20m时,导线定位在机巷顶板上平行于1待接支架标出1条红线至工作面,红线与1号支架下帮留300mm间隙。同时在此线上下各200mm处再标出2条红线至工作面。如下图所示。采面最后一架架上侧护板沿中间红线推进,在推进过程中,依靠甩机尾机头来控制上下窜动量,严格控制机尾架不能超出对接范围。
4.2.3顶板管理
工作面在正常回采时,由于受断层和向斜影响。工作面及对接点的压力相对增大,会出现煤壁片帮和顶板破碎,在接架前要带压拉架,使支架有足够的初撑力,在接架的过程中,及时测量矿山压力,对其进行分析,若压力显现明显,则在支架前打支撑梁。确保对接质量。
4.2.4支架对接与运输机延长
大面推进到对接终采位置时,首先拆除I切眼运输机机头架、过渡槽和短节,II切眼机尾利用回柱绞车和导向滑轮将运输机机尾运到位,接通大小面支架的液压系统。
当切眼距采排位置2m时将在过机尾过程中,要将风巷下帮工字钢腿回掉,以便对接时调整支架位置。
对接前将切眼中支架各部件认真检查、检修一遍,确保支架完好,支架有足够初撑力。
当采面支架与II切眼支架对齐后,要将对接地点杂物、浮煤清理干净,机尾最后1架与对接支架的底座地板保持一致,以便溜槽对接。
当对接支架位置不太合适时,可使用单体柱调整支架位置,使用单体柱调整支架时,注液枪必须使用远距离供液,并做好安全防护。
支架调整到位后,要及时接通液压管路,将支架升紧支护顶板。
当支架对接完毕后,延长运输机前在机尾做一超前缺口,并在超前缺口内打探板支护和起吊梁。延长运输机尾工作顺序:输送机掐链→拆卸挡煤板、哑铃销→将溜槽断开,上移机尾→铺底链→安装普通槽→下缩对接机尾→接输送机链子→安装哑铃销、挡煤板→输送机试运转。
5.应用效果
采用不等长布置工作面,可以多采出原煤,提高采出率,增加经济效益。不等长工作面对接,运用导线定位,并采取针对性措施,确保了对接的最优间距,从而实现了2次对接采面零对接。工作面对接后,对接支架间距0.1m(工作面正常时相邻两架间距应为0—0.2m),实现了零对接。该对接技术上可行,经济上合理,缓解了采掘接替紧张局面。同时,不等长工作面延长零对接的成功,为受地质构造带、薄煤层或无煤带条件影响下综采工作面设计提供了依据,为不等到长综采工作面高产高效积累了经验。
【参考文献】
[1]张兴刚.综采工作面两巷超前支架及端头支架的应用技术[J].科技创新与应用,2014(24).
[2]汪强.端头及超前支架在7135综采面应用与技术研究[J].科技视界,2014(11).
[3]温春良.如何实现综放工作面安全高效地回撤和安装[J].内蒙古科技与经济,2013(13).
【关键词】不等长综采面;多切眼;零对接
某煤矿随着采深的不断增加,矿山压力显现明显,资源回收与采掘压力增大。根据该煤矿矿井地质条件,为了提高资源采出率,缓解采掘接替紧张局面。在采面布置上采用了不等长工作面的设计方案,造成回采时面临多切眼支架对接及输送机延长的难题。
1.采区概况
1023工作面位于该煤矿南翼二采区东部, 为1025工作面的接替面,北靠1021工作面采空区(1023风巷与1021机巷煤柱留设仅6m),南邻DF84断层保护煤柱线,西靠南二采区三条大巷,工作面停采线与南二采区回风大巷留设了90~120m的保护煤柱。工作面回采山西组10煤层,机巷走向长1095m,风巷走向长约1156m,1#切眼全长91m,2#切眼全长97m,工作面平均煤厚3.35m。工作面机、风两巷掘进施工方位为52°20′,工作面标高在-280.2m~-326.2m(巷道顶板标高)之间。
工作面西南靠近孙瓦房背斜,机巷沿DF84断层保护煤柱掘进, F1023-10断层穿过风巷和切眼延伸至工作面内。DF136断层(产状:∠70°H=0-5m)整体位于工作面外段,且延伸较远。受此影响,工作面两巷地质构造复杂,小褶曲和小断层交错发育,对生产造成较为严重的影响。
2.支护及回采设备的配套
1023工作面采用ZY6000/18.5/38型液压支架,共计68架,其中切眼I、切眼II、分别为62架、6架。采用MG400/920-QWD型双滚筒采煤机双向割煤,运输采用SGZ800/2×400型输送机和SZZ800/250型转载机,将煤运至机巷胶带运输机运出。
3.采面支架对接与输送机延长技术分析
综采支架对接是采面对接的关键环节,对接支架间隙的合理与否直接决定对接速度与成败。为减少对接影响的时间,提前将综采支架安装在II切眼内,为以后对接创造了条件,若间隙不够将造成支架重叠,从而导致对接切眼支架重新安装。反之影响到对接的速度与对接质量,因此采用定位法控制合理间距。定位法是根据补风巷以及工作面推进到对接位置时采面总长度和机头与机尾超前距离,准确算出需要对接的两支架位置,并指定补风巷第1架的位置。为保证有充足的对接空间,将切眼第1架上调200mm。对接间隙的控制是在距对接位置20m时,由地测部门在补风巷给出定位线,采面推进过程中严格控制输送机的上窜上滑,当距对接位置10m时,根据现场对接要求和对接架的间隙,调整采面推进,确保对接架的间距在100—150mm范围内,实现综采支架零对接。输送机的延长要上移机尾,补接链子,溜槽对接等工序需要一定空间,在II切眼及Ⅲ切眼内安装支架后,按顺序摆放在II切眼内,并配有部件,待支架对接后及时进行运输机延长。
4.切眼对接工程的实施
4.1对接前的准备
采面对接过程中,为使II切眼内的第一组支架少占用机巷,I切眼62架、II切眼6架和机巷上帮保持一定的距离。
支架对接前20m,10m,5m及对接前都要密切关注对接架间隙的变化,提前回收机巷内的杂物与物料,保持出口畅通和补机巷的高度。同时,对接前准备好对接设备、备品备件、设施及所需要的工具。
4.2支架控制与对接
4.2.1对接切眼的质量调整
对接切眼的高度要调整到采煤机能正常通过,最小高度由运输机销排至支架顶梁应在1.6m以上,支架液压系统完好,推移连接可靠。对接处支架调整摆正,将所对接的第一架向下跨风巷0.3m左右,防止支架对位时蹭掩护梁侧护板。对接切眼质量达到要求后,撤出运输机机尾和2节过渡槽。根据煤层的倾角来调整采面的伪倾斜和对接支架间隙变化,及时调整甩机尾4次,使风巷超前机巷10m,要时刻关注间隙变化,正规循环按0.6m正常推进,保证对接前最佳距离0.4m。在距对接位置10m时补风巷要平整,且高度不低于2m,并调整机尾底座高度与补风巷相平,输送机机尾易拉出,便于推溜,也保证对接后不出现错茬。
4.2.2对接前定位导线控制
工作面距切眼20m时,导线定位在机巷顶板上平行于1待接支架标出1条红线至工作面,红线与1号支架下帮留300mm间隙。同时在此线上下各200mm处再标出2条红线至工作面。如下图所示。采面最后一架架上侧护板沿中间红线推进,在推进过程中,依靠甩机尾机头来控制上下窜动量,严格控制机尾架不能超出对接范围。
4.2.3顶板管理
工作面在正常回采时,由于受断层和向斜影响。工作面及对接点的压力相对增大,会出现煤壁片帮和顶板破碎,在接架前要带压拉架,使支架有足够的初撑力,在接架的过程中,及时测量矿山压力,对其进行分析,若压力显现明显,则在支架前打支撑梁。确保对接质量。
4.2.4支架对接与运输机延长
大面推进到对接终采位置时,首先拆除I切眼运输机机头架、过渡槽和短节,II切眼机尾利用回柱绞车和导向滑轮将运输机机尾运到位,接通大小面支架的液压系统。
当切眼距采排位置2m时将在过机尾过程中,要将风巷下帮工字钢腿回掉,以便对接时调整支架位置。
对接前将切眼中支架各部件认真检查、检修一遍,确保支架完好,支架有足够初撑力。
当采面支架与II切眼支架对齐后,要将对接地点杂物、浮煤清理干净,机尾最后1架与对接支架的底座地板保持一致,以便溜槽对接。
当对接支架位置不太合适时,可使用单体柱调整支架位置,使用单体柱调整支架时,注液枪必须使用远距离供液,并做好安全防护。
支架调整到位后,要及时接通液压管路,将支架升紧支护顶板。
当支架对接完毕后,延长运输机前在机尾做一超前缺口,并在超前缺口内打探板支护和起吊梁。延长运输机尾工作顺序:输送机掐链→拆卸挡煤板、哑铃销→将溜槽断开,上移机尾→铺底链→安装普通槽→下缩对接机尾→接输送机链子→安装哑铃销、挡煤板→输送机试运转。
5.应用效果
采用不等长布置工作面,可以多采出原煤,提高采出率,增加经济效益。不等长工作面对接,运用导线定位,并采取针对性措施,确保了对接的最优间距,从而实现了2次对接采面零对接。工作面对接后,对接支架间距0.1m(工作面正常时相邻两架间距应为0—0.2m),实现了零对接。该对接技术上可行,经济上合理,缓解了采掘接替紧张局面。同时,不等长工作面延长零对接的成功,为受地质构造带、薄煤层或无煤带条件影响下综采工作面设计提供了依据,为不等到长综采工作面高产高效积累了经验。
【参考文献】
[1]张兴刚.综采工作面两巷超前支架及端头支架的应用技术[J].科技创新与应用,2014(24).
[2]汪强.端头及超前支架在7135综采面应用与技术研究[J].科技视界,2014(11).
[3]温春良.如何实现综放工作面安全高效地回撤和安装[J].内蒙古科技与经济,2013(13).