(枣矿集团蒋庄煤矿)
摘要:在条件适宜的情况下,综采工作面对拉布置是完全有可能的,与布置成两个工作面相比,可以减少掘进工作面,多回收煤炭资源,降低了万吨掘进率,减少了综采工作面安装撤除的次数,能创下了可观的经济效益,更为矿区的综采工作面布置积累了宝贵的经验。通过蒋庄煤矿南十一采区3上1105外面的对拉布置,既实现了工作面的安全生产,又实现了综采工作面的安全高产高效,为以后的安全、高效生产提供了依据。
关键词:综采工作面;对拉布置;安全高效生产
1工作面概况
该工作面回采的煤层为山西组3上煤层,总体呈现单斜构造,其煤岩层产状为:走向NE~SE,倾向:SE~SW,倾角2°~14°,平均8°。煤层在面内内赋存稳定,煤层厚度在3.0~4.0m之间,平均煤厚3.64m,为厚煤层,煤层可采指数为1,变异系数为8,为稳定煤层,煤层结构简单,无夹矸发育,煤体结构属于原生结构煤。
工作面基本顶为细砂岩,厚度为7.85~12.15m,灰色,薄层状,细粒砂状结构,成分以石英为主,长石次之,含少量其它暗色矿物,圆状,分选性好,裂隙较发育,不均一,f=6~8;直接顶为砂质泥岩,厚度为0.79~1.70m,黑色,砂泥质结构,参差状断口,下部含少量植物叶部化石碎屑,裂隙较发育,不均一,f=4~6;直接底为砂质泥岩,厚度为1.95~2.95m,黑色,砂泥质结构,参差状断口,半坚硬,较完整,裂隙较发育,不均一,f=4~6;基本底为中砂岩,厚度为14.60~21.70m,灰白色,以石英为主,含白云母碎片,次圆状,分选好,钙质胶结,裂隙较发育,不均一,f=6~8。
工作面采用综合机械化采煤工艺,一次采全高,采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法管理采空区顶板。
2综采工作面对拉工作面布置的优势
工作面对拉布置共用一条中间巷,减化了生产系统,它减少了设备的占用台数,减少工作面搬家次数,降低万吨掘进率,具有小投入、多产出的优势,可以充分发挥综采生产能力强的特点,从而为实现高产高效打下良好的设计基础。
(1)使用对拉工艺,相对减少一条运输巷道,降低万吨掘进率。少掘580米回采巷道,根据我矿目前掘进情况,延米单价按8200元,节省费用:475.6万元。
(2)降低设备占用率,提高设备利用率。该工作面共减少设备占用情况为转载机一台、破碎机一台、胶带机一部,按设备内部租赁价格计算(本面预计7个月开采完)节约资金135万元。
(3)减少岗点工,提高人工效率。工作面对拉布置每天可减少刮板司机2名、胶带司机2名,按现人工费用300元/日(本面预计7个月开采完)节约人工成本38万元。
(4)可减少隔离保护煤柱,提高资源回收率;实现安全集中生产。
按一般工作面设计留设隔离保护煤柱4米计算,多回收原煤1.3万吨,精煤0.85万吨,按目前市场价预计精煤利润300元/吨,创效255万元。
3综机配套设备选型
由于该对拉工作面煤层赋存相对稳定,厚度在3.0~4.0m之间,结合集团公司物流中心设备配置情况,选用MG400/930-GWD双滚筒采煤机两部,采高2.8~5.0m;选用简易尾梁ZF7000/23/47型液压支架235架支护顶板,支护高度2.3~4.7m;工作面运输设备选用SGZ830/800型中双链可曲刮板输送机两部,运输能力1300t/h,顺槽转载机根据破碎能力和破碎强度选取SZZ764/250型中双链刮板转载机,运输能力900t/h;顺槽运输选用DSJ100/70/2×125型胶带运输机,运输能力900t/h。
4对拉工作面错距
对拉工作面错距大小由端头矿压大小、支护设备形式及支护强度、运输设备规格尺寸及卸载状况、安全间距等因素决定。端头顶板集中压力小、岩性坚硬、随采下沉量小、垮落较差的,可适当增加错距,反之,应当缩小两个面错距;支护强度小,错距应当缩小,反之,可适当增大,另外,不同的支护设备形式决定了错距大小情况;运输机头错距小,卸载点的煤炭集中不能及时被运走,易出现输送机拉回煤现象;安全出口规定也要求两个工作面有一定错距。由地质条件可知,工作面倾角在2°~14°之间,煤层平均倾角8°。结合现场的安全管理,下面超前上面会在在对拉工作面机头端头处形成了一处压力集中区,在若上面超前,随着工作面的推采,上面的矸石会滚落到运输巷及下面,对下面的推采造成一定的影响。一般情况下面超前上面,一般错距为0~3m,当上面机头犄角顶板破碎或端头压力较大时,可调整上面超前下面。
5工作面运输巷和机头端头顶板管理
工作面端头顶板管理是工作面顶板管理的重点,特别是对拉工作面机头端头的顶板管理。在实际生产中,由于工作面受伪顶的影响造成机头端头顶板破碎。为保证机头端头正常支护,现场运输巷端头采用型号ZZ5200-21/42型支撑掩护式支架进行支护,支架初撑力不小于24MPa。
工作面运输巷超前顶板铺设金属网采用单体液压支柱配合规格为4.0m×0.16m×0.14m方木(压力显现明显时,使用长度与巷道宽度相适应的矿用11#工字钢)一梁三柱下倾向抬棚进行支护,柱距为1.0m;支护距离不少于20m。
6过火成岩和断层等地质构造
综采对拉工作面第一需要解决的问题是两个工作面的均衡推进,如果因为其中一个工作面地质条件或设备完好率低,就会使整个工作面不能正常推进,安全高效优势不能发挥出来,甚至出现生产被动局面。因此,认真落实好过火成岩和断层等地质构造的安全技术组织措施,确保正规循环作业,保证工作面以正常速度推进。
(1)层位采高选择。工作面煤层赋存相对稳定,工作面整体沿顶板推进,同时在确保采煤机正常通过、爆破钻眼、煤质管理综合需要确定合理采高。
(2)顶板管理。首先应及时拉移支架维护顶板,减小控顶距;其次要采取防止片帮漏顶、支架歪斜措施;三是抓好矿压活动规律分析,根据矿压特点主动管理顶板。
7回采工艺与劳动组织
两个工作面就单面来讲,落煤、装煤、运煤、支护及采空区管理、进刀方式等工序与普通综采工作面相同,但对拉面有其独自特点。
对拉工作面两个工作面应当同时组织生产,以确保单产水平和工作面均衡推进。每班同时组织上下面同时生产。生产期间,两个工作面尽量避开同时切割机头,防止顶板管理、辅助工作相互影响。当工作面出现地质构造等特殊情况时,应以整体工作面推采角度为准,不能因为单个工作面的推采角度而破坏整体调采工艺,遇到此类情况时,可使用增加溜槽短节方法实现运输机搭茬合理。
工作面运输机以与转载机合理搭茬为准,一般情况下,两个工作面机头“宁短毋长”,否则,容易出现两个工作面端头过渡支架与端头支架拥挤问题,造成生产被动。
劳动组织为“四.六”制作业,三班采煤一班检修,六小时工作制。全队人员配备为153人。当工作面遇大断层或顶板破碎条件差时,可适当从另一工作面增加用工数量。
8对拉工作面回采情况
该对拉工作面开采期间,上下面最高日割12.5刀,单月最高产量达19.5万吨,月推进100m,较好的实现了对拉工作面的高产高效开采。
结语:我矿的煤炭开采经过了几十年的发展,中厚煤层开采技术、巷道系统布置已日臻成熟,但煤炭资源日益紧缺,开采成本日益增高,生产接续异常紧张,研究工作面开采的高产高效技术,对矿井缓解接续压力,多回收煤炭资源,降低开采成本具有重要意义。同时该对拉工作面作为枣庄矿区首个厚煤层大综采不规则对拉工作面,为以后的对拉工作面的安全、高效生产提供了依据。
参考文献:
[1]于振祥,魏明华.浅谈综采工作面对拉布置[J].工程管理,2015(6). [2]韩志文.综采对拉工作面采法初探[J].黑龙江科技信息,2004(4).
论文作者:丁宁,刘青,张承然,苏庆华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签:工作面论文; 顶板论文; 煤层论文; 机头论文; 高效论文; 支架论文; 万吨论文; 《电力设备》2017年第31期论文;