大倾角综采工作面边回采边拆架技术与实践

发表时间:2020/12/23   来源:《工程管理前沿》2020年28期   作者:吴灿平
[导读] 文章以淮河能源煤业公司潘三矿1662(1)为例,具体分析了大倾角综采工作面边回采边拆架技术及其应用实践。
        吴灿平
        淮河能源集团煤业公司潘三煤矿,安徽淮南 232001
        摘要:文章以淮河能源煤业公司潘三矿1662(1)为例,具体分析了大倾角综采工作面边回采边拆架技术及其应用实践。
        关键词:大倾角;综采;回采;拆架;应用
        1工作面基本概况
        1.1工作面两巷支护
        1662(1)工作面上顺槽:采取锚索网支护,用于回风及辅助运输;1662(1)工作面下顺槽:采取锚索网支护,用于进风、运煤及辅助运输。
        1.2采煤方法
        综合机械化采煤,走向长壁后退式回采,全部垮落法管理顶板。
        1.3地质资料
        1662(1)工作面走向平均长度1260m,倾斜长度253~244m。煤层倾角平均20°,赋存稳定。11-2煤厚0.2~3.1m,均厚1.9m。
        1.4 工作面设备配置
        (1)采煤机型号:LWS796-7LS2A
        (2)液压支架型号:排头支架型号:ZZ6400/18/38;中间支架型号:ZZ7000/13/26
        (3)链板机型号:SGZ900/1050
        2 拆架技术应用
        2.1拆架技术应用背景及方案
        1662(1)工作面因轨运顺高差减小,工作面倾斜长度变短,支架抵轨顺上帮,影响工作面正常回采。为减少拆架影响生产,采取边回采边拆架方式,充分利用检修班时间和少量生产班时间进行拆架作业,每次拆除两架。待所拆支架和链板机拆出工作面后,立即恢复链板机,进行工作面生产出煤。按照计划需在轨顺退尺600m~680m范围分3次,每次拆除2台ZZ7000/13/26支架及配套SGZ900/1050链板机溜槽。拆架范围工作面机尾段倾角最大达到26度。
        支架使用Φ160mm千斤顶组+45Kw绞车拉移出切眼,溜槽使用Φ160mm千斤顶组+单体快速拉开及合茬;在风巷中使用动滑轮组导引拉移支架;在装车点使用自制装车平台使支架一次拉移到平板车上进行装车。  
        2.2可解决的生产问题
        1662(1)综采工作面为大倾角工作面,轨运顺高差变化大;轨顺巷道抽采管路多,巷道压力大。在回采期间因轨运顺高差变小,工作面变短,支架上窜抵轨顺抽采管路及上帮(见图1):
        抽采管路易挤压变形,影响抽采效果。
        链板机、支架抵上帮,需刷帮,增加安全风险及劳动强度。
        机尾割煤、收作环境恶化,严重影响回采进度。
        此技术使用后,保证工作面正常回采情况下。①减少刷帮环节。②保护好轨顺抽采管路。③机尾作业环境优化,减少安全事故的发生。
        
        
       
        
        
        
        
        
        2.3拆架技术实施
        切眼使用Φ160mm千斤顶+45Kw绞车拉移支架;Φ160mm千斤顶+千斤顶拆、合链板机方案:
        2.3.1采用Φ160mm千斤顶(拉力203KN)组+45Kw绞车作为动力拉移工作面切眼的支架(质量20.6T);Φ160mm千斤顶+千斤顶拆、合链板机(质量10.8T)。
        2.3.2具体方式为(见图2):
        1)工作面机尾4架拆架前8刀,进行联双层网,护工字钢管理顶板;每峒上一根4.5m工字钢护顶,拆除架的上下支架逮工字钢长度不少于0.5m。
        8刀割完后,机尾15架不拉超前,保证链板机机尾段前后侧均有1个活动步距,将机尾11架链板机前后浮煤清理彻底。链板机对应上帮卧底、刷帮,保证上帮有800mm的空间。
        机尾施工抹拐,抹成圆弧型,使用锚索网支护顶板,单体配合撞楔、金属网背帮。
        在轨顺风巷口位置巷中安装1#千斤顶;在工作面171#架(18/38型)前梁安装2#千斤顶。1#千斤顶与风巷7.3m锚索链接固定;2#千斤顶使用Φ18mm×64mm锚链链接在171#支架上;3#千斤顶使用Φ18mm×64mm锚链链接在164#支架上在轨顺无极绳绞车向外30m处安装1台45KW绞车。
        施工段浮煤、杂物清理干净。提前将各待拆除、拆解的联接部位进行清洗、除锈。待拆除支架管路提前清理、拆除;立柱窝清理净,支架立柱降完。
        溜空链板机,将双活接环开至机尾天窗处,固定底链、上链后,准备断开链条。
        将底链条开到机尾向下第一节天窗处,先断开上链条,后断开底链条,断开后的链条分别用Φ18mm×64mm锚链固定在齿条上。
        使用千斤顶+单体将机尾段7节溜槽整体上移,脱开待拆除的溜槽。
        使用千斤顶将已拆除溜槽拉移至轨顺风巷。
        链板机机尾段7节特殊溜槽需拆分后向机头拉移;分次拉移时每段重量不超过17T,使用2组千斤顶进行拉移到位后,千斤顶+单体进行合茬。
        待拆除支架降柱、拆除进回液管路。使用千斤顶+绞车将支架挪移至风巷口(千斤顶进行防倒作业)。
        
        
        
        
        
       
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        2.4轨顺风巷使用45Kw绞车配合动滑轮组拉移支架、链板机方案
        2.4.1采用45Kw绞车配合20T滑轮作为动力拉移支架(质量20.6T)、链板机(质量3T)。
        2.4.2具体方式为(见图3):
        1)在风巷顶板每30m位置施工一组7.3m锚索作为绞车钩头生根点,每30m帮部施工一组2.4m锚杆作为帮部生根点。
        2)将溜槽使用锚链链接在支架后方后,使用滑轮将支架底座相连接,绞车钩头固定在风巷顶板锚索上,滑轮以动滑轮的方式与钢丝绳相连。
        3)绞车拉移期间根据支架倾斜情况使用滑轮调整支架方向、位置。直至打运至装车平台。
        
        
        
        
        
        
        
       
        
        
        
        
        
        
        
        
        2.5自制装车平台装支架、链板机溜槽方案
        2.5.1将无极绳机尾10m范围底板卧底,深度以轨道上平面低于巷道底板500mm为标准。再将4根导引轨道(轨道道板间距300mm)铺在无极绳尾轮上(保护尾轮),导引轨道与平板车头碰头相接触;使用45Kw绞车将支架拉到平板车上进行装车。
        2.5.2具体方式为(见图4):
        1)将装车点无极绳轨道面卧至巷道底板下500mm深度,长度10m;把平板车对轮锁在轨道上。
        2)再将4根导引轨道(轨道道板间距300mm)铺在无极绳尾轮上(保护尾轮),导引轨道与平板车头碰头相接触;导引轨道下方使用麻袋进行充填,使导引轨道固定、不晃动。
        3)使用45Kw绞车拉移支架、溜槽(在导引轨道上),拉至平板车上。
        4)将支架、溜槽捆绑,固定。
       
        3 安全经济效果
        3.1 此大倾角采煤工作面边回采边拆除支架技术有以下特点:工作面溜槽合茬后,拆除、拉移支架(溜槽)期间不影响生产,拆除支架作业与工作面割煤之间没有影响;使用千斤顶+单体配合作业后,工作面溜槽能快速拆除、合茬,时间不超过3小时;使用滑轮组导引拉移支架时,支架不歪斜,不破坏风巷挑棚支护,减少职工使用单体调整支架架形的时间和劳动强度;自制装车平台能快速支架装车,不用起吊、简单、易操作。
        3.2 使用此技术后,减少作业工序及影响生产的时间,能快速组织工作面正常回采;优化作业环境及职工劳动强度;减少安全隐患,降低安全事故风险。拆架期间未发生一起顶板、机电、打运及人身伤害事故。
        3.3 按传统拆架方案,每次拆除支架使用时间为36小时,使用此拆架技术后,实际每次拆除时间10小时。
        经济效益=产量*减少时间*吨煤单价+工费*减少作业人数=6500T/天*26小时*500元/T+300元/人*15人=3670830元/次。三次经济效益=3670830*3=11012490元。
    参考文献:
    [1]林忠明,陈忠辉,谢俊文,谢和平;大倾角综放开采液压支架稳定性分析与控制措施[J];煤炭学报;2004年03期
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