山东能源新矿集团生产服务分公司采掘事业部 山东省泰安市 271413
摘要:大倾角综采工作面在停采时由于受地质构造、倾角及设备等因素所限。工作面与运输、回风两巷不能垂直,存在一个角度,即伪斜角。根据经验,倾角在40°左右的工作面停采时大多数伪斜角度达5°~7°,实践证明:在工作面调整伪斜时有合理的技术支撑及良好的设备管理方法,停采时达到正倾斜是可以做到的。
关键词:大倾角;综采工作面;大角度调采
引言:长期以来,工作面调采工作研究对象主要集中在缓倾斜一中倾斜煤层综采工作面过拐点时工作面调采比例确定、设备防滑控制、工作面缩短延长等方面,取得的研究成果较多,技术也比较成熟。在对大倾角煤层工作面调采所遇到的调采比例确定,工作面由仰采变成大角度调采过程中所面临的设备防滑防倒控制、工作面缩短与延长等问题研究的比较少,技术方案也不成熟,当生产中遇到这类问题时,可提供的参考对象比较少。我国大倾角煤层储量占全部煤炭资源储量的17%,因此,研究大倾角煤层工作面调采技术对大倾角煤层开采具有重要的指导意义和参考价值。
1调整伪斜中可能出现的问题
调斜过程中有时会造成工作面刮板运输机大幅度下滑,导致了刮板运输机机头与转载机机尾搭接紧密,在机头形成卸煤不畅拉回头煤或大量堆煤的现象。严重时可能造成运输机将转载机推至运输巷下帮煤壁,致使端头安全出口堵塞无法行人及作业。造成停产。
工作面输送机下滑严重,同时带动支架底座也随机头向下滑移。此时会发生咬架或倒架现象。严重制约调斜的正常有序进行。
(3)由于工作面设备,长期在井下已多处锈蚀,出现老化现象,操作不当会使设备磨损更加严重,从而给调斜工作带来困难。花费时间。
(4)地质条件的影响也是一个关键因素。由于工作面倾角达40?,因此支架、工作面输送机等沿斜面方向会始终产生一向下的下滑分力。操作不当会引起工作面设备大面积倾倒下滑。
2控制对策
2.1防止支架前倾、窜矸的措施
(1)从支架受力分析可知,需给支架一个反方向力以平衡上述下滑分力.以便使支架处于平衡状态。移架时先将支架伸缩梁伸出,顶住煤壁。并在下方辅以单体支柱支撑,同时将邻架侧护板撑紧.然后再采取带压移架措施,移架的同时缓慢收伸缩梁.由于煤壁对支架产生的支撑力和侧护板及顶板对支架产生的摩擦力均朝向采空区.抵消了支架自重和架后掉落矸石产生的推力.改变了支架的受力状态.从而较好地控制了支架前倾。
(2)防止架间窜矸的措施。支架侧护板空隙处及采空区侧用单体配合木料、竹挡板等辅助支护.保证移架操作安全。
2.2控制工作面输送机的措施
适当加大工作面与运输顺槽的夹角,输送机头超前机尾25m左右。
(2)调整工作面输送机推移顺序。将原来双向割煤双向推移输送机改为双向割煤单向推移输送机。从机头向机尾推进.支架推移千斤顶对输送机槽有一个向上的分力.有利于控制刮板输送机的下滑。
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(3)工作面大角度调采角度25?以上时,推移输送机前,辅以人工卧底、清理,将煤壁机道卧至较大角度调采角度稍小的台阶式,有效减缓输送机倾斜角度。
3大角度调采创新技术的应用
3.1防滚矸装置的应用
针对现场实际,研制了综采工作面大倾角回采架间防滚矸装置,该装置利用废旧钢板,投入少,成本低,加工制作简单,很好地解决了该问题。加工应用原理:利用矿井废弃溜槽的钢板,截割长700mm×宽150mm的长方形钢板,把钢板焊到支架后四连杆侧面(相邻支架对称焊接,相邻架间最小间距为400mm,而相向钢板最宽为300mm)不影响支架的前移,设计合理,有效阻止滚矸砌入,为大倾角顺利推进回采解决了一大难题。
2支架防前倾栽头技术
杜绝锚链等软连接进行支架与溜槽连接。(2)移架时,要确保带压贴顶移架,护帮板必须抵住煤帮,底板回采时留200mm的低炭,确保底板坚硬,防止支架栽头。(3)架前严禁存放任何杂物,浮煤浮矸必须清理干净。(4)加强支架检修,确保支架状态完好,杜绝跑偏滴漏现象。
3.3针对大倾角大角度调采煤机使用技术
煤机急停开关灵敏可靠,各部连接销子每班检查防止销子窜出,检查滑靴磨损情况,确保滑靴、齿条、销子等关键零部件的完好,并在现场留存备件,发现异常及时更换,加强检修,确保煤机完好,检查跑道确保完好顺畅。大角度调采前,必须保证两道超前支护长度不少于40m,必须加强顶板管理,确保支护质量合格,工作面液压支架初撑力不低于24MPa,工作面上下出口支柱初撑力不低于11.4MPa,两巷超前支柱初撑力不低于6.5MPa,所有支柱必须每一颗支柱初撑力达到要求并拴好防倒绳,老塘侧防倒绳拴两道,防倒钩挂在顶网上,若遇到软底时单体必须穿铁鞋,每班设专人检查支柱支护情况,发现问题及时处理,确保安全出口畅通。
3.4大倾角大角度调采工作面煤机控制技术
大倾角大角度调采期间,每班均要测量两道倾角度数并做好记录,回采过程中,当工作面的倾角达到20°时,将采高控制在2.8-3.0m,尽可能减少坡度,采煤机割煤速度不能超过2m/min。煤装不尽时,及时返刀,必要时可采用单项割煤、移架,单项跑空刀装煤,推溜的工序,保证煤壁堆煤不超过1m,防止推溜阻力过大,将溜槽顶翻,以确保调整工作面推进情况,保证工作面达到三直两平,溜子链条张紧度确保适中,对溜子缺少刮板的要及时添补,两帮的哑铃销子每天检查,确保溜子拉运炭量达到要求。
3.5大倾角大角度调采顶板控制
加强对工作面支架立柱的二次注液,保证支架支护状态良好,初撑力不得小于24MPa,采煤机割煤后,立即伸出支架前探梁升紧支架前梁,如顶板破碎及时带压移架支护顶板。
初采时控制重点:先调整支架姿态,要求顺煤层施工,采高控制在2.9m~3m,严禁超高或低于2.9m~3m回采,移架工要经常检查支架的完好情况,做到不窜液、不漏液,发现问题及时处理,确保支架各部件齐全,支架液压系统完好。
3.6两道支护回料安全控制
针对工作面两道出口回料砌矸子,制定了两道支护回料安全技术。
(1)在两道出口老塘不得拆卸锚杆,使老塘冒落顶板成台阶式缓慢沉降,减少对支柱和作业人员的冲击,保证了安全,同时使用好风帐,以防瓦斯积聚,工作面上隅角瓦斯浓度超过0.8%时,必须立即停止工作面的生产并汇报矿调度室进行处理。
(2)回柱前做到先支后回,用专用的放液手把并拴有不小于5m长的绳头,人工远距离操作。回柱后要及时转走所有物料,确保出入口畅通。
(3)靠老塘侧支设好切顶密集支柱,原规定两颗单体之间多打一颗密集点柱进行支护,确保柱距不大于300mm,切顶支柱位置与支架后立柱齐,并配合倾斜架棚支设顶板,倾斜架棚迎山角在3°~5°,初撑力不得小于11.4MPa。
(4)每棵单体必须栓牢防倒绳,确保达到支护防倒效果。
(5)正确使用挡矸网,并在挡矸网后侧切顶线第二排密集点柱加设一块钢制档矸板,进行二次防护。
(6)两道出口10m范围内每梁下补打迎山丛柱,从切顶线向外10m,走向棚按照一梁两柱进行支设,所有单体支柱必须穿铁鞋。
结束语:
通过采取针对性措施,目前该工作面已顺利推过大倾角大角度调采段。在大倾角大角度调采段,日推进最高14刀,每个班组推进平均7刀,日采煤产量达到4000多t,每班平均采煤达2000t,同时通过对A4017工作面大倾角回采验证,均取得安全生产效益,为大倾角综采工作面大角度调采积累了丰富的经验。
参考文献:
[1]杨树千,董士举.何庄矿大倾角极薄煤层工作面安全开采技术[J].中州煤炭.2017(11)
[2]陈勇,张建,孙国.大倾角破碎顶板综采工作面大角度调采、调采支护技术[J].煤矿支护.2016(04)
论文作者:秦耀东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/4
标签:工作面论文; 倾角论文; 支架论文; 角度论文; 顶板论文; 煤层论文; 支柱论文; 《防护工程》2018年第36期论文;