综采工作面过长距离大倾角变坡巷道回采技术实践论文_李尚学

综采工作面过长距离大倾角变坡巷道回采技术实践论文_李尚学

摘 要:巷道掘进过落差大于10m以上的大断层时,在煤体缺失后,为尽快钻入煤体,巷道会大角度、长距离的变坡。潘三矿1632(1)工作面轨顺受Fd28 H=12m断层影响,当工作面回采至变坡段巷道时,要先后进行俯采、仰采最后大角度俯采通过,直接跟巷道回采难度大,机电设备易损坏。采取提前刹底、挑顶飘车、风巷架木垛钻底等方案,实现了安全高效通过大断层和变坡巷道,避免了煤机行走机构损坏的机电事故发生。

关键词:综采工作面;大断层;大角度;长距离;变坡巷道

1 工作面概况

1632(1)工作面可采走向长度1200m,面长238m,平均煤厚1.9m,Fd28 H=12m断层与工作面斜交,断层面从95架揭露撵至机尾160架结束,倾向影响40架,全岩段最大达30架,走向影响220m。轨顺巷道掘进受 Fd28 H=12m断层影响,巷道起伏多,需先后进行40m的10°下山俯采、60m的8°上山仰采、30m的20°大角度俯采方可通过。

2过断层及变坡巷道方案

2.1 过断层严格按照“找准层位、跟顶回采、控制采高、超前支护”的原则回采。

2.2 Fd28为正断层,煤断在下面且落差较大,过断层具体方法为:断层下盘严格跟11-2煤顶板回采,不丢顶煤,工作面进入断层上盘时,断层上盘从断层面开始向工作面机头方向,提前全线刹底、破顶,每硐刹底量不超过200mm,刹底坡度要保证工作面能够正常抵车和煤机正常行走,直至跟上断层上盘11-2煤顶板回采。

2.3 轨顺受掘进施工影响,巷道连续起伏,且倾角变化大。原则上轨顺风巷内支架跟顶回采,其余段根据断层实际揭露及变化发展情况,以避硬就软为原则,合理调整层位,及时刹底或漂车回采。

2.4 在轨顺退尺630~660m段,巷道掘进破底施工,岩性为中细砂岩,机尾10架难以避开硬岩,煤机截割困难,采取打眼放炮松动后再用煤机进行回采。

2.5炮眼采用三花眼布置,间排距800×800mm,孔径42mm,选用三级煤矿许用炸药,正向装药,每眼3卷药,孔深1.8m。

2.6硬岩段过去后,在轨顺退尺700~760m段,巷道先上坡、然后变平,最后急剧下坡,倾角最大达15°,直接跟风巷回采难度大,需连续每硐漂车、刹底达200mm才能跟上风巷变化,但每硐且连续刹底或漂车量超过150mm后导致链板机无法正常抵车,必须进行人工落车或打单体压车,工作量大。且大角度的连续刹底或漂车使煤机重心偏移,导致煤机行走机构(平行滑靴、抱靴、齿轨轮组件)极易受损,更换费用高,影响生产。直接跟风巷回采,巷道高度3m,机尾不能有效的降低采高,且工作面不能从断层影响的岩石段尽快的钻入煤体,割矸量大,影响煤质。

针对上述问题,通过在轨顺退尺709~745m段(轨顺巷道内最高点前后变坡角度大的地点)超前铺设工字钢,架设木垛接顶,人为制造人工假顶,让风巷内的支架从工字钢下方钻过,避免了大幅度的漂车和刹底,不需人工卧底落车,且杜绝了更换行走机构等易损配件;同时降低了巷道顶板高度,使机尾采高降低到了2.5m以内;链板机提前钻入巷道底板又提前进入了断层上盘的煤体内,减少了割矸量,提高了煤质。

3 机电设备管理

备足备品备件。通过对过断层期间设备损坏进行评估,对易磨损部件超前做好计划,确保回采期间有充足的备件可以更换;加强现场设备管理,杜绝野蛮操作造成设备损坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆生产班班中经常性检查磨损部件,尤其是采煤机滚筒截齿,工作面链板机刮板,煤机行走部等易磨损部件,高度关注链板机电机、采煤机等设备是否有异常,及时处理;提高检修的针对性。针对易磨损的部件,加强预防性检修和更换,杜绝了生产班中的设备故障影响。

过断层割矸时,合理控制采煤机速度,采煤机司机随时观察上下滚筒截齿磨损程度,磨损严重的截齿超过3个时进行更换;过断层期间,工作面链板机长期拉矸石,刮板与溜槽之间夹杂的矸石使链板机运行阻力大,在保证链板机正常出煤的前提下,将链板机刮板间距由9花改为11花,减少了过断层期间链板机运行阻力,避免压车,确保了工作面安全高效过断层。

4 过断层期间工作面管理措施

断层及断层起始点现场挂牌管理,工作面过断层时每班结束时都对漂车、刹车情况进行验收,煤机漂车或刹底时,每硐不得大于200mm,以链板机能够正常抵车和煤机能够顺利通过为原则;过断层期间,断层影响范围内安排经验丰富、熟练的支架工拉架,管理好顶板。

工作面煤机割煤后要及时伸出伸缩梁、打开护帮板(端头架),支护好顶板、护好煤帮,尽量缩短空顶、空帮时间;移架时,少降快拉,尽可能带压擦顶移架,移架必须一次到位,避免反复支撑顶板,防止片帮、掉顶。移架到位后要及时升劲,接顶后应持续供液3~4秒,使支架达到初撑力。

需漂车、挑顶时,支架的伸缩梁、护帮板(端头架)及时收,煤机司机的注意力必须高度集中,严禁煤机司机误操作,截割支架伸缩梁、护帮板事故的发生;时刻注意调整支架状态,顶板坡度应尽量保持一致,严禁有超过支架侧护板2/3以上落差;架间隙大的及时匀架,防止掉矸伤人,甚至引发漏顶;顶梁不得过低、更头,防止影响煤机正常通行或架头窜矸引起掉顶;若出现歪架、咬架等现象时,必须及时调整。

煤机割煤时,出现片帮地点,应放慢牵引速度或停止割煤,以利支架工能及时采取超前支护。工作面一旦出现掉顶,必须立即停车处理,防止事故进一步扩大。在工作面片帮、漏顶严重段,不允许多茬同时移架,移架前先开空链板机,然后停车移架,防止开车移架片帮掉顶严重造成链板机压车或断链。

若片帮、掉顶严重,应停止链板机,采取联网护料管理顶板,防止片帮、掉顶进一步扩大,造成压车。轨顺变坡段接顶时,严格拉线作业,在巷帮标明具体接顶线位置和高度,确保接顶质量。

从接顶起点开始,在距轨顺煤帮侧200~300mm处架设一个连体双木垛作为顶板木垛的支撑,到达设计高度后,在木垛上方布置2根走向4.5m工字钢,间距800mm左右,工字钢两端用不小于2′钢丝绳吊挂在顶板完好的钢带上,然后在走向工字钢上方架设多连体木垛,直至结实顶板。按照同样的方法依次向外架设木垛,要求相邻两根走向工字钢之间水平搭接,端头起吊眼位置平齐,以确保钢丝绳能同时穿入2根工字钢起吊眼内,使工字钢连成整体;底部的连体支撑木垛布置在走向工字钢的中间位置。

加强机尾过高顶区期间端头架的防倒管理,安排经验丰富的支架工操作,及时调整架型,必要时使用防倒千斤顶配合移架,移架时少降快拉,拉到位后及时升劲逮住工字钢和木垛支护好顶板。

5 结语

综采工作面过H=12m大断层及断层影响段的大角度、长距离起伏巷道时,通过层位合理控制,尽可能多的跟软岩回采,减少打眼放炮工作量。在风巷内提前铺设工字钢架连体木垛接顶,形成人工假顶,让支架从风巷底板下方钻过,避免工作面连续长距离刹底造成的煤机部件频繁损坏,节省材料费用。避免连续高强度的人工落车辅助刹底,减少劳动强度。钻入巷道底板跟软岩回采,减少割硬矸量,减少设备损耗,提高回采效率。提前进入煤体,少割矸石多采煤,提高煤质,其方案具有极高的应用价值。

参考文献:

[1]?伍永平,员东风,张淼丰;大倾角煤层综采基本问题研究[J];煤炭学报;2000年05期

论文作者:李尚学

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第16期

论文发表时间:2020/1/2

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