国家能源集团宁夏煤业公司灵新煤矿生产准备队 宁夏灵武 750410
摘要:051407工作面前短后长异形综采工作面延长时,将二次切眼内液压支架提前安装完毕,待推进至原有支架与二次切眼支架平齐时停止推进,回收刮板机机尾然后延长安装刮板输送机中部槽,调整液压支架位置及方向,将刮板输送机与液压支架十字头连接,再重新安装好刮板输送机机尾,然后工作面设备试运转正常后开始生产。这种工作面二次切眼安装方式减少了安装支架时间,但是存在如下难点:1.二次切眼内液压支架定位安装;2.工作面设备与二次切眼设备的的无缝对接。
关键词:异形,提前安装,支架定位,无缝对接,减少影响时间
前 言:煤矿综采工作面正常布置形状为矩形,但遇到采区边界断层等制约因素时不得不将工作面设计成非矩形的特殊形状,给回采造成了一定的困难。灵新煤矿051407工作面由于受到+1050m大巷及相邻的六采区限制,工作面布置在一个锐角三角形范围内。为了使五采区四区段南翼14煤工作面布局更加合理优化,调整了051407工作面的开口水平及走向方位角并将工作面设计成前期较短后期延长的“刀把”形状,使得051407工作面在减少工作面岩巷掘进工程量,同时提高煤炭资源回采率减少采区边界边角煤损失。但是在这种异形工作面回采至工作面长短变化位置将面临着工作面对接延长问题。
1 灵新煤矿051407综采工作面概况
灵新煤矿051407工作面位于五采区北翼四区段,风巷在+1018m北翼石门内开口,机巷在+950m北翼石门内开口,东边为十四煤实体煤,南边与运输下山水平相距29m;西边与+1050m机轨合一大巷留30m保护煤柱,北边为十四煤实体煤。051407工作面走向长度1080m,工作面煤层平均厚度2.4m,平均倾角12°,一次切眼长度193米,回采482米后,工作面加长83米,总长达到279米。一次切眼共安装支架128台,其中:端头架:TAGOR-5740/17/35-POz/S型支撑掩护式支架3台,排头架:
TAGOR-5740/17/35-POz/P型支撑掩护式支架3台,过渡架:TAGOR-5226/12/28-POz/G型支架2台;基本架:ZY4800/12/28D型支架120台。二次切眼工安装液压支架56台,其中基本架:ZY4800/12/28D型支架54台;排头架:TAGOR-5740/17/35-POz/P型支架2台。MG300/720-AWD型交流电牵引采煤机1套。SGZ800/1050型刮板运输机1套。转载机:SZZ800/315型转载机1套。刮板输送机为端卸式,通过调整高度、距离与转载输送机搭接运输。
2 综采工作面二次切眼液压设备安装
按照以往经验,这种长短不一工作面采取短工作面推进至二次安装切眼后停止生产,开始二次切眼安装工作,待二次切眼安装完成后,再与工作面设备对接,然后进行生产。这种安装方法存在二次切眼安装对接影响生产时间长,工作面整体生产效率低,且二次切眼空顶时间长不利于顶板安全的缺点。针对上述问题经过分析对比后我们改变了二次切眼的安装方式:将二次切眼内液压支架提前安装完毕,待051407工作面推进至原有支架与二次切眼支架平齐时停止推进,回收刮板机机尾然后延长安装刮板输送机中部槽,调整液压支架位置及方向,将刮板输送机与液压支架十字头连接,再重新安装好刮板输送机机尾,然后工作面设备试运转正常后开始出煤。这种工作面二次切眼安装方式减少了安装支架时间,但是存在如下难点:1.二次切眼内液压支架定位安装;2.工作面设备与二次切眼设备的的无缝对接。为了保证051407工作面长短面对接安全高效进行,在距离二次切眼0m-110m范围内,每10m 测量一次工作面的倾向长度(平距)、工作面上下口标高、综采工作面伪斜等参数,利用三角函数关系计算预测出综采工作面推进至各个位置的长度。:计算公式如下:
Lgzm—--工作面计算长度,m;
L----工作面倾向长度(平距),m
W----工作面伪斜,m;
H----工作面上下口高差,m;
将051407工作面实测倾向长度(平距)、工作面上口标高、工作面下口标高、伪斜等测量参数填入表格,利用上述公式计算工作面长度,并计算距离110m起每10m工作面长度变化值:
附:工作面参数统计表:
然后以工作面机巷巷帮为起始点,根据工作面刮板输送机长度确定处二次切眼第一台液压支架的位置,按照液压支架宽度1.5m,在二次切眼回采侧、老塘侧巷帮每台支架下侧边缘位置做好标记,然后根据标出液压支架位置在不安装刮板输送机中部槽的情况下先安装好液压支架,为了确保风巷正常运输及通风要求,工作面风巷位置的3台支架先不安装,待二次切眼设备安装完后再进行安装。
3 综采工作面长短面对接
根据工作面倾向起伏变化进行实地观察,根据刮板输送机机头、机尾与工作面上下口煤帮的相对位置关系,对工作面长度计算值进行调整修正。通过对刮板输送机实际长度与工作面长度计算值进行反复比对,得出两者之差与工作面倾向起伏变化相关,工作面起伏越大实际长度越长,反之亦然,且长度变化0.3-0.8m之间。051407工作面推进至距离二次切眼100m时上安全出口宽度达到了2m,根据工作面长度计算值得出,推进至二次切眼位置时工作面长度将增加1.32m,上口宽度将增大至3.32m,为了保证工作面上口顶板安全同时降低上端头的维护工作量,决定在上口增加一台液压支架支护顶板。根据工作面长度计算结果,按照在上口增加一台支架后的状态,参照二次切眼下口标出第一台支架的具体位置,在051407工作面风、机巷巷道顶板标出明确的标识线并在二次切眼下口标出第一台支架的具体位置并安设激光指示仪,用以控制刮板输送机上窜下滑,这样工作面推进至各个位置时都能够明确刮板输送机应该调整的方向及位移量,参照标识线对刮板输送机上窜下滑进行预控。待工作面推进至原有支架与二次切眼支架平齐时停止推进,此时工作面下段最上一台支架上侧与二次切眼最下一台支架下侧正好对齐,综采队安装刮板输送机,然后微调液压支架位置及方向,将刮板输送机与液压支架十字头连接。工作面设备试运转正常后开始出煤。工作面推进至距离二次切眼50-100m段时将刮板输送机调整至不上窜下滑得正常状态,根据激光指示仪指示位置并参照工作面长度变化趋势,若二次切眼第一台支架下边与工作面最后一台支架上边位置偏差在支架宽度二分之一以下时通过控制刮板输送机上窜下滑使工作面无缝对接;若二次切眼第一台支架下边相对工作面最后一台支架上边位置靠下,且靠下量超过支架宽度二分之一,则将二次切眼第一台支架回收然后通过刮板输送机控制上窜使工作面无缝对接;若二次切眼第一台支架下边相对工作面最后一台支架上边位置靠上,且靠上量超过支架宽度二分之一,则在二次切眼第一台支架下再安装一台支架然后通过刮板输送机控制上窜使工作面无缝对接。
结 论:
051407工作面二次切眼长度83m,需要安装液压支架54台,刮板输送机54节。按照原方案工作面推进到位后停止出煤安装液压支架及刮板输送机,需要10天时间完成二次切眼的延伸工作。通过工作面安装方案优化,在051407工作面二次切眼预先安设液压支架,工作面推进至二次切眼位置时,延伸刮板输送机,然后微调液压支架,将刮板输送机与液压支架十字头连接,仅用3天时间可就实现工作面正常对接。调整工作面长短面对接方案及优化矿井生产组织后,减少051407工作面生产时间6天,同时大大减轻了工人的劳动量与劳动强度,提高了矿井的安全系数。在“刀把”形及类似异形工作面延伸过程中,采用在二次切眼预先安设液压支架,工作面推进至二次切眼位置时,延伸刮板输送机,然后微调液压支架,将刮板输送机与液压支架连接的工作面延伸方式,可大大减少工作面生产影响时间,简化矿井劳动组织,具有推广应用价值。
参考文献:
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[2]张 帅. 综采工作面过同层大断面空巷支护设计及长短面对接加架延溜工艺[J]. 矿业装备,2015(07):68-69.
[3]陈兴民. 王 峰. 王振栋. “三软”煤层综采工作面旋转开采接架技术[J].煤炭工程,2010(10):37-39.
作者简介:
贾彦忠(1966-2),男,宁夏隆德,现为国家能源集团宁夏煤业公司灵新煤矿矿长助理兼生产准备队队长。
王进会(1984-6),男,河北平山,工程师,2009年毕业于内蒙古技大学采矿工程专业,现为国家能源集团宁夏煤业公司灵新煤矿生产准备队副队长。