淮北矿业(集团)有限责任公司 临涣煤矿 安徽淮北 235000
摘要:随综采智能化回采技术的逐步成熟,综采智能化工作面高效生产的优势显现突出。为最大程度的释放智能化的优势,增加经济效益,采煤工作面往往向“大、长”面方向发展,进而延长工作面可采期。同时为提高断层带及井田附件煤炭资源的回收率,由于特殊的布置形式,工作面需要实行对接。由于工作面可采期延长,工作面在回采至后期时,往往由于运输机溜槽磨损严重以及其它机电设备老化等原因,导致制约生产。在这种情况下,开展工作面对接技术研究及应用具有很高的经济意义。本文主要介绍1065综采智能化工作面如何在工作面对接的同时,一次性更换运输机溜槽、链条等易磨损设备,解决因工作面可采期延长,机电设备老化制约生产的问题。
关键词:对接技术;综采智能化工作面;可采期;里工作面;外工作面
引言
1061工作面是临涣矿回采的第一个综采智能化工作面,该工作面在中前期回采时,智能化回采的优势突出,平均日产达6000t以上。但工作面对接后,回采至中后期时,受运输机溜槽、链条磨损严重等原因,频发断链条事故,工作面生产效率急剧下降。1065工作面与1061工作面同属一采区,煤层赋存情况、地质条件以及工作面布置形式相似。未避免1065工作面后期机电事故频发制约生产的发生,在原有的对接技术基础上,我们提出一种多元化对接模式。即在工作面对接期间的时间、空间上增加其它可与对接工作同步施工的工程。
1 工作面概况
临涣煤矿1065综采智能工作面,工作面布置在两大断层之间,其东部为1061工作面和DF121正断层,南部为NF3正断层,北部为DF232正断层。工作面设计走向长度1640m,倾向长度174.5~277.5m,面内安装一部SGZ800/2×700型刮板运输机,共计安装121架ZY6800-19/40D型液压支架,外工作面安装69架ZY6800-19/40D型液压支架。风巷使用5架ZQL2×4000/18/35超前支架作为临时支护。工作面设计回采期为19个月。该工作面同时安装了XDYZ(D)型综采自动化控制系统,可实现采煤机记忆截割采煤;液压支架自动跟机移架,综采系统“一键”启停;地面调度集控中心远程实时监控、操作采煤机、液压支架、刮板运输机等设备的运行的智能化工艺。
2 技术难点分析
2.1 施工工期、空间有限
1. 更换的新旧“大件”设备较多,施工现场空间有限,设备的转入、转出以及存放受空间限制,不利于平行作业。
2. 一般情况,工作面完成对接需要3天时间,更换运输机溜槽、链条,一拆一安至少10天,为保障矿月度产量,矿计划10天内完成,施工工期有限。
2.2 施工工艺复杂
工作面对接的同时,增加更换溜槽、链条等工作,使整体施工的组织更为复杂化。多个施工环节在时间上、空间上存在交叉影响多,并且大件起吊、拉运频繁存在较多安全隐患。
2.3 技术力量薄弱
1.区队机电技能工人员少,技术力量薄弱,并且机电技能工仅仅在更换单一机电设备上技术成熟,对大型的机电安装、拆除的工序、流程掌握的较少。
2. 多元化对接模式施工属集团公司首例,无可借鉴案例和经验。
3 施工方案分析及技术要求
3.1 方案制定原则
多元化对接模式具有施工工序多、“战线”长、准备时间长、小范围施工现场工序单一的特点,因此方案要提前制定。同时施工方案要以具有多能平行作业、少相互影响、高安全性能、能分阶段实施的特点。
3.2 关键点工程
1. 风巷超前支架由于其位置的特殊性关系到整体工程的安排。提前回收有利于准备工作的实施,但不利于风巷支护。对接前回收,其占据施工现场的“咽喉”位置,不利于施工。综合考虑,风巷超前支架随里工作面的正常回采逐步向外拉移,当最外面一架拉移至对接切眼下口时,依次拆除、回收至对接风巷,并组装排列好。这样即保证了里风巷正常的超前支护,又对其他准备工程影响少。
2. 运输机左变1至左变6溜槽比普通溜槽宽,占用空间大,更换难度大,与更换普通溜槽一起更换时,影响整体施工的进展。
3.3 准备工程及技术要求
1. 对接切眼内卧底调道,确保道面距离顶板(支架主梁)高度不小于2.8m。
2. 巷道加固,为减少施工地点受里工作面采动影响,提前对回绞硐室、装车平台地段等关键地点进行加固。
3. 提前安装对接切眼内智能化系统所需的设备、管线。
4. 溜槽提前运至对接切眼内,贴近支架底座码放整齐,并确保牢固可靠。
5. 在合适地点安装好回绞、装车平台以及单臂吊。
6. 里工作面正常生产期间,利用机电检修时间住架更换左变1至左变6特殊溜槽。
3.4 对接前里工作面回采状态的调整
里工作面回采至距外切眼煤壁侧35m前,用白漆在风巷顶板侧画一条白线作为对接控制基准线。里工作面在推进过程中及时控制工作面回采方向,使121架与对接面内122架支架的倾斜方向的间隙控制在200〜300mm之间。里工作面坚持跟顶回采,地质条件变化时,坚持刹底不破顶的原则进行回采,并保证采高不低于3.0m不大于3.5m,运输机俯采倾角不大于15°。根据煤层倾角通过控制里段工作面回采方向、伪斜角度使其与外切眼夹角不大于7°,严防支架出现上窜下滑现象。
3.5 技术力量薄弱解决办法
1. 人岗相适,人尽其才。针对大部分职工没有安装、拆除作业经验,将部分从事过大型安装、拆除工作的技能骨干分配到各个班组的特殊的岗位,使其发挥引领带头作用。通过市场化工资的调配使其带领其他职工跟着干、学着干。
2. 严格落实岗位现场交接班制度,并适当延长交接班时间。交接班期间,一个班在干,一个班在看,班与班之间相互交流学习好的施工方法和经验,从而提高整体施工效率。
4 施工工艺流程及完成概况
4.1 准备工作
里工作面回采至距离对接切眼5m时,巷道加固、卧底调道、回收超前支架、更换左变1至左变6特殊溜槽、回柱绞车安装、对接切眼内智能化设备安装、运输机溜槽链条的准备、工具材料的准备以及工作面回采状态的调整等工作已全部完成。
4.2 施工工艺流程
1. 里工作面回采至预定对接位置后,掐断运输机机头、机尾上链,在第9架、第113架处拆除运输机压轮销子使溜槽脱节。运输机齿箱、电机连同机尾特殊溜槽整体拆除拉运至对接切眼上口摆放在合适地点,运输机上链、底链分两次一次性连同刮板整体向上拉移至对接切眼下口装车平台段,分段装车升井。
2. 新溜槽6架成组向下拉运依次由第9架向上码放在煤壁侧,为减少人员拉运回绞钩头距离,反向由下向上依次6架成组向上拉运旧溜槽,旧溜槽“骑”在上方位未回收的旧溜槽上。旧溜槽拉运至装车平台段后,2架一组装车升井。
3. 溜槽在装车平台处装车后,利用对接切眼上口回绞向上拉运,然后转风巷无极绳绞车转运至风巷外口组装硐室拆除重新装车升井。
4.3 工艺流程特点
对接切眼上口主运回绞与里工作面上口回绞运行相互不干扰,主运绞车转运新旧设备期间,里工作可以进行拆除、安装、转运设备以及辅助安装等工作。施工现场整体形成多地点、多工序、多小组平行作业,具有相互影响小、安全性高的特点。
4.4 对接工作用时概况
转运机尾齿箱、电机以及回收旧运输机链条用时5个小班(1.7天);更换溜槽10个小班(3.3天);安装新链条用时4个小班(1.3天);机尾齿箱、电机安装及辅助安装、设备调试用时2个小班(0.7天);对接工作总用时7天,较矿计划提前3天完成。
4结 论
通过分析工作面对接与更换运输机溜槽、链条技术工艺之间的关系,超前谋划,精心准备,1065综采智能化工作面在实现精准、高效对接的同时,一次性更换掉运输机溜槽、链条等易磨损设备。该工作面多元化的对接的完成,不仅提高了工作面的产能,更解决了工作面因可采采长,后期机电事故频发所带来的“后顾之忧”。
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作者简介:张金彪(1982.02-),男,汉族,安徽淮北人,助理工程师,从事采煤技术管理及现场安全生产管理工作,现任淮北矿业集团临涣煤矿综采一区副区长.