急倾斜薄煤层综采工作面安装技术研究论文_彭正文

急倾斜薄煤层综采工作面安装技术研究论文_彭正文

松藻煤电公司逢春煤矿 重庆 401447

摘要:针对急倾斜薄煤层综采工作面安装难度等问题,我矿经过大量实践,采用新技术、新工艺,顺利实现急倾斜薄煤层综采工作面快速、安全安装。

关键词:急倾斜薄煤层 切割巷施工 综采工作面安装 新技术

1国内外急倾斜薄煤层开采现状

我国薄煤层开采历经了20世纪50年代的炮采工艺,60年代的深截煤机掏槽、爆破落煤工艺,70年代以来发展起来的薄煤层开采机组,包括不同类型的刨煤机、钢丝绳牵引刨煤机、全液压驱动刨煤机、刮斗刨煤机和滚筒采煤机等,90年代从俄罗斯和乌克兰引进的螺旋钻采煤机等阶段。目前,我国薄煤层综合机械化开采技术有多种,应用较多的是滚筒采煤机、刨煤机和螺旋钻采煤机采煤技术,但这些采煤机械在急倾斜薄煤层开采中应用并不理想,存在生产效率低、经济效益差等诸多问题。

2 矿井概况

逢春煤矿隶属于重庆松藻煤电有限责任公司,核定生产能力90万吨/年。矿区面积16.7平方公里,剩余可采储量8058万吨。矿井属急倾斜煤与瓦斯突出矿井,水文地质类型属中等,开采煤层属自燃煤层,煤尘无爆炸性。矿井开采M6煤层作为保护煤层开采,平均煤厚0.9~1m。

3 试验工作面概况

本次研究选择在逢春煤矿S2611工作面进行,该工作面切割巷位于+380m-+460m S2611工作面下顺槽与上顺槽之间,井下标高393.03m~465.16m,埋深为503.84m~564.27m,M6-3煤层,煤层平均厚度0.95m,倾角55°。

4 工作面切割巷施工工艺

(1)采用“小钻孔施工,二次大孔径钻头扩孔”布置急倾斜采煤工作面切割巷导向孔,即用ZYW-3200型钻机从下向上施工Ф500㎜钻孔作为下煤通道及切割巷施工导向。

(2)沿然后导向孔从上向下采用风镐扩刷至设计断面。切割巷顶板采用锚网加W型钢带联合支护,底板采用锚杆加锚网支护。

5 工作面安装技术

5.1 安装组织顺序

综采设备卸车点→上巷安全出口布置→布置工作面支架运输通道→形成液压支架等设备运输、下放、安装动力系统→支架安装地点的采场布置→工作面液压支架安装(导向板的安装滞后一架支架,支架安装完后留4块导向板暂不安装)→导向板安装→采煤机运输、安装→完善工作面及上下巷相关设施、附件等。

5.2 液压支架在工作面的快速运输技术

5.2.1运输通道及安全出口设置

(1)在距煤壁侧工作面上口6m的位置作为支架卸车点。支架运至卸车点,采用80链条将平板车两端分别固定在轨道上,采用4#绞车牵引,让支架与装支架平板车分离。

(2)上安全出口处运输通道末端采用标号C20混泥土浇筑,厚度1000mm。

(3)形成切割巷人员通行通道及工作面液压支架运输通道

在切割巷中线以N底板及煤壁位置分别铺设15kg钢轨作为液压支架导向。

(5)工作面运输支架通道淌底。

采用标号C20混泥土对运输通道进行淌底,淌底厚底低于轨道面10mm,作为液压支架在工作面的运输通道。

5.2.2 运输效果

(1) 支架下放通道铺设的轨道通过混泥土进行固定,避免了液压支架在下放的过程中对轨道损坏,保证了支架在下放过程中沿通道轨迹平稳运行。

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(2)支架底座三分之二部分及倒向溜子均安装在固定道床上,使支架安装稳固、初撑有力;溜子安装平直。

(3) 液压支架牵引及倒向钢丝绳在固定道床上运行,避免了钢丝绳擦挂锚杆、枕木、钢轨等物体,保证了运输通道完整性和钢丝绳运行安全性。

5.3 多台绞车联动技术

多台绞车联动技术使液压支架等设备在下车、倒向、安装时更加方便快捷,解决支架下放过程中的安全、稳定,同时有效解决在工作面运输途中的卡、堵等现象。

工作面支架等设备下放、安装动力系统,共五台绞车,其中1#、2#为30T绞车,3#、4#、5#为14T绞车。

(1)在S2611上顺槽安装硐室内平行安装两台JSDB-19型30T绞车,其中一台作为下放支架主要动力用,另一台作为下放支架辅助动力用。

(2)在JSDB-19型30T绞车平行位置靠采空区侧安装一台JH-14T绞车,作为工作面牵引5#绞车钢丝绳用。

(3)在工作面上安全出口靠采空区侧安装一台JH-14T绞车为4#绞车,作为辅助安装支架等设备在上口支架导向及工作面材料运输提升。

(4)在S2611下顺槽距切割巷下口5m范围内安装一台14T绞车,缠绕φ21.5mm新钢丝绳120m,该14T绞车为5#绞车,作为支架在工作面导向用。

5.4 液压支架在工作面运输及安装

5.4.1支架在工作面上口的导向

采用4#绞车继续向前牵引到工作面上口,然后1#、2#绞车同时收绳,使钢绳达到受力张紧状态。

(2)支架运到工作面上口后,1#、2#绞车钢绳处于受力张紧状态,取掉4#绞车钢丝绳,将5#绞车钢绳挂在液压支架尾部进行收绳,使支架旋转90度,支架探梁正对安装硐室,支架底座端正对工作面。

(3)支架导向时,由专人负责指挥1#、2#、5#绞车操作。

5.4.2 液压支架工作面运输方法

(1)支架导向摆正后,1#、2#绞车钢绳处于受力状态,取下4#绞车的钢绳,1#、2#绞车同时松绳,利用支架自身重力和5#绞车的牵引滑进工作面支架运输通道内。

(2)支架进入工作面支架运输通道后,1#绞车作为主牵引、2#绞车作为辅助牵引,同步松绳下放。

(3)支架下放过程中,派两人在支架后方2-3m工作面人行通道侧押运,一人负责移动信号按钮,另一人负责观察支架运行情况。

5.4.3 液压支架在工作面安装地点安装方法

(1)支架下放到安装地点后,将1#、2#30T绞车钢丝绳分别收紧,在安装点上方采用长木板间隔一段距离设两道挡矸板,防止上方矸石落下砸伤操作人员,挡矸板垂直开切斜巷顶板贴底板铺设。

(2)在安装支架后方挂一个5T导向滑车,5T导向滑车固定在后方锚杆上,5#绞车钢绳穿过导向滑车固定在支架底座眼孔内。

(3)利用下顺槽5#14T绞车钢丝绳大钩挂10T卸扣配80型溜子链条,进行支架导向。

(4)逐步收紧下顺槽5#14T绞车钢丝绳,同时配合1#、2#30T绞车,使液压支架逐步导向到位。在支架导向的同时,根据安装地点单体支护的状况逐根回撤,但必须保证工作面顶板的支护安全可靠。

(5)支架导向就位后接上液压管路系统,然后操作升降片阀将支架升紧接顶。

5.4.4 工作面导向板安装

(1)溜子导向板采用安装硐室的1#、2#绞车进行下放,每次放一块导向板,导向板放位后,与支架推溜杆进行连接。

(2)工作面1#、2#液压支架安装到位后,才开始安装1#架对应的导向板,然后安装第3#液压支架和2#液压支架对应的导向板,即导向板的安装滞后一架液压支架,以此循环,直到安装完导向板。

6 工作面安装值得改进的地方

6.1 工作面运输通道高度不够影响安装进度及安全

局部地段高度低于1100㎜,影响支架运输及安装高度。

6.2 工作面液压支架安装参数未严格执行技术要求

工作面支架排列不够整齐未能形成一条直线,影响工作面支架成形,减慢施工进度。

7 结语

逢春煤矿S2611急倾斜综采工作面安装取得了圆满成功,新设备、新工艺的运用使工作面安装更加快速、高效、安全,为逢春煤矿急倾斜薄煤层综采奠定了良好的基础。

参考文献

[1]伍永平.大倾角煤层机械化开采的关键技术与对策[B] 《矿山压力与顶板管理》, 2002, 19(1):60-63.

论文作者:彭正文

论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期

论文发表时间:2017/9/13

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