1 引言
一般而言矿压显现对煤层本身、工作面的机械设备都会产生不同程度的影响,充分掌握矿压显现规律,总结回采经验,从而在生产过程做好对煤机割煤速度、移架方式、支架形态、初撑力、顶板管理等方面的把握。
(1)通过观测矿山压力,掌握采煤工作面上覆岩层运动的相关规律;掌握回采空间围岩与支架相互作用关系;掌握采动引起的支承压力分布的改变规律;进而取得有效的工作面顶板管理措施。
(2)对采场工作面正在使用的支架适应性和能力进行仔细观测。即从顶板岩层控制出发,对在既定条件下使用支架的架型、参数、特性和支护效果提出评定性意见。
(3)在矿压显现明显的情况下,如果对工作面设备造成损害,根据现场实际情况及时采用可行性措施进行管控处理,将安全生产风险和损失降到最低。
2 综采工作面矿压的突然显现的特征
2.1 由于工作面顶板受到明显矿压显现的影响,会造成受压区域采高变低,支架移动困难,多数支架安全阀开启。
2.2 由于采高变低,煤机通行困难,且顶板出现破碎漏顶漏矸等现象。
2.3 压力进一步增大,就会造成支架铰接梁销子受损或折断,从而导致支架立柱会出现快速卸液,支架尾梁位置压架的情况,最终使得支架无法正常移动,影响工作面正常生产和支护安全。
3 处理方案及安全技术措施
3.1高分子材料加固顶帮
3.1.1施工注浆钻孔
注浆钻孔使用气动手持钻机等机具施工,在工作面支架下方煤壁上施工一排,根据现场施工条件灵活选择煤壁相对完整的安全作业地点,主要目的是加固煤壁及顶板,防止漏顶范围扩大,为后期处理支架铰接销轴及支架接顶等做好准备工作。
安全技术措施:
(1)风管强度不低于5Mpa,液管强度不低于42MPa。
(2)风管、液管接头必须使用专用U型卡。
(3)供风、供液必须经机手同意方可执行。
(4)钻孔作业前必须进行敲帮问顶,观察架间漏矸情况,确定安全后方可进入溜槽作业。
(5)钻孔作业执行监护制度,2人作业、1人观察顶板及片帮等情况,发现危险立即通知撤离。
(6)限定进入溜槽作业人员数量,仅准许3人进入溜槽作业,其他人员在溜槽外开展辅助作业。
(7)现场如来压,顶帮有异常响动,立即撤离至溜槽外,待稳定后再作业。
(8)高分子材料万充酯、万固酯分类码放,空桶及时回收。
3.1.2注浆作业
单孔注浆量原则上不超过2000kg,若单孔吃浆量较大时,可采取间歇注浆方式,保证使用最少的注浆量达到最佳注浆效果。发现煤(岩)裂隙渗漏浆液时,应合理控制注浆泵压力和注浆速度,给液体流动留有一定时间。
安全技术措施:
(1)接管、拆管前必须对周围环境仔细观察,执行敲帮问顶制度,并指派专人监护作业。
(2)气动注浆泵安放在支架大脚前宽敞区域,保证作业空间及人员通过距离。
(3)听见煤壁响动或掉渣,及时控制注浆压力,防止浆液膨胀造成煤壁片帮。
(4)注浆人员手套、耳塞等劳保配备齐全,严禁皮肤直接接触浆液。
(5)注浆人员随时观察注浆材料配比变化,确保A、B浆液以1∶1的比例注入,浆液消耗量明显不同时,必须调节双缸排量。
(6)运料人员行走路线应服从现场管理人员安排,不得在溜槽内或电缆槽内行走。
(7)所有人员不得在电缆槽上坐立休息或指挥。
3.2人工假顶施工
如现场安全条件允许,在顶板破碎处的支架间铺设钢筋网骨架,上覆风筒布,支架上方漏顶区域注高分子材料作为人工假顶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要目的是使顶板浮矸粘接成整体,防止处理支架时掉落伤人,控制顶板冒落,为后期处理支架铰接销轴及支架接顶等做好准备工作。
安全技术措施
(1)作业前务必敲帮问顶,观察架间漏矸,确定安全后方可进入溜槽作业。
(2)登高作业必须系好安全带。
(3)现场必须进行危险源辨识,人员站位要站到支架下方或溜槽外安全区域,防止上方矸石掉落伤人。
(4)注浆过程中发现钢筋网骨架变形必须立即停止注浆。
(5)现场必须由矿安排跟班矿领导每班负责现场总体指挥,机关跟班人员负责安全、协调、协助等工作。每班跟班队干负责现场安全管理工作,班长负责人员的安排及协助队干开展工作。在处理的全过程中,严格按措施执行,现场发现隐患不能满足安全作业时,要组织危险源辨识及风险评估,制定安全技术措施,确保万无一失,杜绝违章蛮干。
(6)在注高分子材料期间,严禁操作支架,关闭支架自动补液。
(7)支架处理过程中,操作支架执行准许制度,未经现场总指挥同意,严禁擅自操作支架。
(8)调度指挥中心负责协调车辆、配件、设备、材料等入井工作。
4 更换支架顶梁与掩护梁铰接销轴工艺工序
4.1清理浮煤。提前将支架及安装架倒移至起底油缸上方,固定可靠。对支架液管及连接接头进行检查,发现存在问题的必须及时进行更换处理。安排人员清理架前架后浮煤,清理至实底。
4.2扫底推溜。在顶板及煤壁支护可靠后,经跟现场总指挥确认允许后,开启破碎机、转载机及前部运输机,启动采煤机将底部扫空,煤机停放到机尾顶板完好段,将前溜推出,闭锁前部运输机。开启后部运输机,将确定要处理支架后尾梁上下动作,使部分煤矸上后溜运走,达到减轻后尾梁压力,使支架后尾梁有活动的空间。工作面冒落大块矸石要进行破碎,保证设备正常运行。
4.3停机闭锁。煤机三机停机闭锁后,通知控制台停煤机及三机电源并上锁挂牌。
4.4安装辅助油缸。选定要处理的支架后,安装2根辅助油缸,分别为平衡油缸和尾梁油缸。将平衡油缸一端顶在后溜支架侧槽帮上,另一端顶在支架底座上,并将该油缸液管连接至隔架支架护帮控制阀片上。将尾梁油缸一端顶在后溜采空区侧槽帮上,另一端顶在支架尾梁上,并将液管连接至间隔2架支架护帮控制阀片上。 2根油缸两端用40T链分别与溜槽和支架固定牢靠。
4.5拉移支架。在现场确认安全无误后,解除该支架左右邻架闭锁,邻架操作将支架降架,降至合适位置后,在支架前方支设单体一根。并将单体使用反光钩与支架可靠连接。在降架过程中安排专人观察该支架侧护咬合区域情况,合理控制降架幅度,防止咬架。
4.6恢复平衡油缸。在现场总指挥的准许下,安排2名有经验的支架工,分别操作平衡油缸、尾梁油缸,另安排1名有经验的支架工拉架。将该架向前移动一个步距后,调整支架,安设平衡油缸销轴。
4.7取出断销轴。平衡油缸恢复后,调整支架架型,先拆除该支架机尾端侧护上销轴预留孔挡板,再拆除顶梁与掩护梁铰接销轴挡销板。用对丝配合甩锤将外边半截断裂销轴甩出,在后半截销轴端面焊接对应螺母,作为甩出销轴使用。
4.8安装新销轴。取出断销轴后,利用支架后尾梁油缸及伸缩梁油缸相互配合,将销孔对正。处理安装销轴孔结合面,必要时进行打磨处理。用手动葫芦将铰接销轴吊到侧护板预留安装销轴位置,将销轴一端搭接到销孔上,用单体将销轴顶到位。安装销轴挡销板,安装侧护预留孔挡板。
4.9调整支架工作状态。撤出无关作业人员,专人操作调节尾梁及插板,收回伸缩量,升紧支架初撑力,并将支架工作状态调整到最佳。
5总结工作
综采工作面在生产期间要保证支架初撑力能够达到设计标准,同时确保支架架形持续处于正常状态,最终保证支架对顶板的有效支撑,最大程度降低矿压显现明显时对设备、生产、安全的影响。
结语
通过对矿山压力的观测与研究,煤矿技术人员必须总结矿山压力显现规律,总结科学的理论基础,为后续高效的煤矿综放开采工作提供了可靠的理论数据保证,有效的指导综合机械化采煤实践工作,为煤矿高效生产取得很好的技术经济效益做出积极的技术准备工作。
论文作者:邬晓毅
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
标签:支架论文; 作业论文; 顶板论文; 溜槽论文; 工作面论文; 油缸论文; 注浆论文; 《工程管理前沿》2019年22期论文;