摘要:锚梁网支护巷道的临时支护工序一直是安全生产的薄弱环节,如何保证作业人员在人工进行临时支护期间的安全,是推广应用锚梁网支护的难题。谢桥矿在大力推广锚梁网支护的同时,通过改进临时支护工艺,解决了这一难题。
关键词:锚梁网 临时支护 工艺 改进
1、问题的提出
锚梁网支护是煤矿巷道掘进的主要支护形式,其施工永久支护前的临时支护措施,以前主要以打带帽点柱为主,此临时支护措施的主要不足之处是:综掘机切割煤(岩)体后,人员在打带帽点柱进行临时支护时,其身体的一部分需在较短时间内伸到临时空顶区域内。给安全带来隐患,如遇顶板滑面发育,易掉顶时,随时都有掉矸砸人的危险,掘进巷道的零星顶板事故往往都在此临时空顶区域内作业造成。因此,为从根本上杜绝空顶作业问题,实现在进行临时支护时,巷道顶板有临时支撑,掉矸也不至于直接伤害职工,为职工创造一个更加安全的作业环境,谢桥矿在锚梁网支护巷道的临时支护工艺上进行了改进,取得了良好效果。
2、支护工艺的改进
2、1支护工艺改进方案
要从根本上解决空顶作业问题,必须对锚梁网支护工艺进行系统分析研究,分析其迎头煤(岩)体在被综掘机切割后顶板的应力分布状态,掌握其客观存在的规律,并从中找到有针对性、可操作性的解决办法。为简洁直观的找到解决办法,我们将支护工艺改进前,锚梁网支护顶板的主要工艺流程梳理如下:
从以上工艺流程中可以明显看出,在操作敲帮问顶工序后不可避免要在临时空顶的情况下打带帽点柱,虽然这段时间较短,但迎头顶板在煤(岩)体被综掘机切割后的二向受力状态随时可能导致顶板滑面的再发育和剥离,以至于掉矸、掉顶,此期间作业人员的安全没有保障。同时,在进行铺设顶网和架设顶梁工序时,虽然有带帽点柱的临时支护,但其点柱与点柱之间的顶板仍然处于裸露状态,对于“草帽”顶较发育或顶板表层岩性较差的顶板而言,即使有带帽点柱的临时支护,仍然不可完全避免掉矸、掉顶现象的发生,2008年的“5.6顶板死亡事故”就是例证。既然,不能完全保证迎头顶板不会出现掉矸、掉顶现象,那么,要解决即便是发生了掉矸、掉顶现象也不至于直接砸伤迎头作业人员的唯一办法,就是保证迎头作业人员始终在顶板有临时支撑或支护的情况下作业。通过实践表明,在进行打顶梁支柱工序前,利用顶梁支撑杆临时支撑顶梁和顶网可以实现“零”空顶作业。
2、2顶梁支撑杆的加工与使用
2、2、1顶梁支撑杆的加工
顶梁支撑杆的主要构件由顶梁托槽、活节支撑杆、可调向底盘三部分组成。顶梁托槽的材质和形状可以根据掘进巷道的顶梁材质和形状而定,其加工尺寸以能顺利托起和控制住顶梁为准;活节支撑杆材质主要选用材质较轻、强度较高的空心钢管,长度可以根据巷道的高度调整;可调向底盘材质以钢板为主,要保证能调整角度。其结构示意图如下:
2、2、2顶梁支撑杆的使用与工艺改进
2、2、2.1每次进入施工地点前,都必须由班长或者有经验的工人站在安全地点对工作面帮顶安全情况进行一次全面检查,并用不低于2.5m长的长柄工具找净帮顶的危岩、活矸,确认安全后,其他人员方可进入。其它工序严格执行动态“敲帮问顶”制度,并贯穿整个施工过程。找顶工作必须遵守以下规定:
(1)找顶必须由两名有经验的人员担任,一人找顶,一人观察顶板和退路。找顶人应站在安全地点,严禁进入危岩正下方操作。观察人应站在找顶人的侧后方,并保证退路畅通。
(2)找顶应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶后帮依次进行。找顶范围内严禁其他人员进入。
(3)找顶工作人员应戴手套及护目镜。用长柄工具找顶时,应防止矸石顺杆而下伤人。
(4)顶帮遇有大块断裂矸石时,应设置临时支护,保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢找下,不得硬刨强挖。
2、2、2.2每一套顶梁支撑杆由两根单杆搭配而成,使用时,距顶梁两端1~2m位置各一根,支撑顶梁时每一根支撑杆的撑起工作由1~2人完成。主要操作工序为:支撑顶梁前,先将要铺设的顶网与永久支护好的顶网用铁丝连接牢固,并呈自然垂直状态;然后按规定排距将顶梁用铁丝绑定在顶网上,并扶住顶梁,防止晃动;最后用顶梁支撑杆将顶梁和顶网一并撑至顶板,并将可调向底盘插入巷道底板,从而形成60~70°的支撑角临时支撑顶板,支撑示意图如下:
2、2、2.3当顶梁支撑杆与顶、底板形成支撑状态后,两根支撑杆继续安专人扶住,并用脚踩住支撑杆的可调向底盘,确保支撑杆的稳定。迎头的其它作业人员立即准备单体打顶梁支柱,数量每排不少于2根,顶梁支柱要与巷道顶、底板垂直,并生根至巷道实底,待顶梁支柱打好后,方可拆除顶梁支撑杆,其整个顶板支护的主要工艺流程如下:
3、技术优化的作用
(1)实现了“零”空顶作业。当顶梁支撑杆将顶梁和顶网撑至顶板时,顶板立即有了临时支撑,同时,刚撑起的顶梁与永久支护间的顶板也有了顶网的保护,避免了顶板的裸露,作业人员自始至终在相对安全的环境下作业。
(2)减小了临时支护的单体使用量和劳动强度。在改进顶板支护工艺
前,除了打带帽点柱需要单体外,打顶梁支柱时还需要单体。然而,通过改进顶板支护工艺后,则只在打顶梁支柱时才使用单体,其使用数量比改进支护工艺前减少一半,既节省了成本又降低了劳动强度。
(3)优化了支护工序,提高了劳动效率。在改进顶板支护工艺前,每一循环(2排)的顶板支护时间大约在2个小时,而改进支护工艺后,则只需要1个半小时,从而为组织快速掘进创造了有利时间。
结语:
通过推广改进后的顶板支护工艺后,基本杜绝了掉矸、掉顶砸伤人的现象,同时还创造了良好的安全生产环境和经济效益。
参考文献:
【1】张源、李根威、王冲,对煤炭资源整合中一些问题的思考与建议【J】.煤炭科技,2009(3):87-89.
论文作者:古敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签:顶梁论文; 顶板论文; 作业论文; 巷道论文; 工艺论文; 支撑杆论文; 工序论文; 《基层建设》2019年第20期论文;