陈忠海
四川达竹煤电(集团)有限责任公司铁山南煤矿, 四川 达州 635024
摘要:为了推进综合机械化采煤开采效率,提高综采工作面的高效产能,克服大倾角急倾斜综采工作面的防飞矸伤人、支架防倒防滑等安全性。矿决定在-1123K21采煤工作面进行大倾角急倾斜综采俯伪斜开采技术研究。经过矿领导和矿技术人员的现场跟班指导,以及不断的分析总结经验,大倾角急倾斜综采伪斜开采技术研究及应用在-1123K21综采工作面实施成功,达到了预期效果,在全集团公司开创了大倾角急倾斜综采俯伪斜开采技术。
关键词: 急倾斜; 俯伪斜; 综合机械化;开采效率;防飞矸; 防倒防滑
1概述
1.1工程概况
煤矿采煤工作面综合机械化开采是煤矿支护技术改革的一大进步,在提高单产、减小劳动强度和降低成本中起到了重要作用。但是,随着矿井的深部开采,煤层倾角发生变化。我矿目前接触的煤层倾角一般在40°以下,下一步面临的最大倾角达到70°以上。因此,为了保证矿井生产安全,综合机械化采煤技术的提高,必须对已熟悉的仰采工艺及技术进行优化、更新。我矿之前面对大倾角综采工作面大多采用仰斜开采的方式,但存在如下一些问题:1)飞矸伤人事故多;2)液压支架、刮板运输机下滑严重;3)支架架态差;4)工作面推进度缓慢,生产效率差。为了克服这一系列问题以及推进突破大倾角急倾斜综采的开采,故选用俯伪斜开采。
1.2俯伪斜开采的优点
俯伪斜开采具备以下优点:1)施工工艺简单,易于操作,工人劳动强度低;2)液压支架、刮板运输机杜绝了倒、滑现象;3)设备影响时间少,单月推进度超过以往2倍以上;4)煤炭归槽,杜绝飞矸伤人,安全性强,保证了职工的安全;5)有效减少煤矸窜入支架、人行道内,减少收浮煤的工程量。
2 工程实例
2.1 工程概况
铁山南煤矿-1123K21综采工作面,该煤层处于T3xj7-1层位,煤层较稳定,煤层厚度1.03~1.57m之间,平均1.35m;夹一至二层夹矸,平均厚0.22m;倾角在49°~54°之间;平均52°,倾斜长平均130米,设计采高为1.8米,是矿主要采煤工作面,肩负着全矿的生产任务。
2.2施工工艺
工作面采用俯伪斜开采工艺,具体如下:
工作面安装时尽量真倾斜安装,支架以前是和溜子调成90°的角度。根据推溜杆与运输机的间隙,现可以把支架调成85°的角度,即把支架尾部向下调整。支架前探梁向风巷倾斜,把支架调成与工作面运输机的夹角达85°的角度,把支架拉成一个仰斜,逐步把工作面调成府伪斜,形成梯子型状态、风巷超前机巷10-15米。
我们对工作面支架对支架进行改装,增设防倒防滑缸,每相邻两架支架相连。工作面按规定安好架前挡矸板,架间挡矸板5架安装一组,由于支架推移缸是反装的,推溜杆较长,又有抬底油缸作支撑。把防滑油缸带压打起,随着支架的推进,始终让支架有一个向上推拉的力,保证工作面运输机不下滑,在开采过程中及时观察工作面情况,适时调整支架与运输机的角度,保证运输机伪倾斜布置且运行时不下滑。另还向机运科及相关领导请示,因工作面坡度陡取消工作面刮板输送机的机头、机尾、刮板链,煤炭通过自溜。利用采煤机将上下出口割穿,保证了割煤时上下出口的高度与操作的便利性,也减少了上下出口的打眼放炮工序、加撒架和槽子的复杂性,同时提高了工作效率。在移架过程中通过不断摸索,首先在割煤时,先采用跟机移架,控好顶板,然后另一组人员进行二次移架,在二次移架过程中两人操作,充分利用防倒防滑缸与支架的侧护板,调架梁、调推缸,对支架进行上移调架,将工作面调整成阶梯型,使支架与运输机槽子形成一个小于90°的夹角,保证每一刀煤在俯斜向前推进过程中,运输机槽子与支架的下滑力与上调支架力保持一个平衡,就能有效防止了支架与槽子下滑。如遇地质等原因,可以改变支架与运输机中部槽的夹角,调整支架的上串与下滑,以适应生产的需要。
2.3施工要求
-1123K21工作面坡度大,在开采过程中,每班要掌握支架状态。要用好支架侧护板和底调及防倒防滑缸每班坚持调架,工作面伪斜坡度严格按照措施规定要求作业。连队队干要认真监督每天割煤及拉架工对支架的防滑缸是否用好,特别是工作面防滑缸窜液、漏液的必须及时更换。保持防滑缸必须是完好的,防滑缸的双向锁也必须完好,才能保证支架的防滑效果。每班的拉架工必须严格按规定操作,使工作面随时保持风巷超前机巷10-15米,保持平衡向前推进,使支架与溜子成85°的夹角。推溜过程中,不能还是使用以往的推溜方式,从上至下或者从下向上,往一个方向。在工作面推进的过程中往一个方向推容易造成溜子受力不均,哑铃变形、中部槽凹槽磨损严重,哑铃退出中部槽脱节。必须采取分段分次推溜,即第一次先从上端头至下推至上中段支架处,然后从下端头向上推至中下段,接着再推中段支架。推溜步距不应过大,第二次再进行调推到位,加大溜子弯曲孤度,平衡溜子受力状态,避免了哑铃变形、中部槽的磨损。同时增加总体推溜步距,提高了循环进度。在拉支架的时候,平衡缸不要将煤壁支架尖子调的过高,要保持支架平衡,也不能将支架角度调得过小,角度过小会造成割煤机割支架前探梁,每架支架的侧护板间隙不易调得过大,支架的侧护打开宽度不得超过1.45米,因工作面溜子槽子是1.5米固定的,超出槽子宽度易把槽子接头拉大损坏槽子连接处。
2.4现场的生产应用情况
通过科室人员的跟班及指导,今年3-7月的开采-1123K21工作面没有下滑一架到机巷去。而且没有一个受伤人员,确保了矿上安全生产,而且在没有矿其他运输设备等影响下,一个队每月可以单产原煤达4万多吨以上。每月推进度比原来提高一半以上,取得了良好的效果,也给我们在开采过程中积累了宝贵的经验,达到了预期的效果。职工收入也得到了稳步上升,安全得到了良好的保障。同时-1123K21大倾角急倾斜工作面开采成功,为下一步攻克倾角平均在60-70°的综采工作面打下了坚实的基础。
3 结语
从应用情况来看,急倾斜综采采用俯伪斜开采技术的应用,改善了职工作业环境的安全性,降低了伤害事故的发生,提高了单产水平。由于煤层的倾角越来越大,我们可以选用一些防倒、防滑的装置以确保液压支架和刮板运输机的下滑,从而达到预期的开采效果。