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不规则轻放工作面调斜接面工程技术应用①

2011-11-02陈四祥

华北科技学院学报 2011年1期
关键词:小面机尾拐点

陈四祥

(开滦林南仓矿业分公司,河北唐山 064106)

不规则轻放工作面调斜接面工程技术应用①

陈四祥②

(开滦林南仓矿业分公司,河北唐山 064106)

综采工作面设备大、搬家倒面较为复杂,一般要求工作面为规则形状,有利于发挥综机的优势。但现实设计工作面时经常受到多种因素的影响,致使推采期间需要安装支架接面以及风道与运道过拐点.本文通过1186轻放工作面调斜接面工程实践,论述轻放开采工艺调斜接面施工条件、施工方法以及拐点位置与接面位置关系,对今后类似工程设计施工有借鉴指导意义。

调斜;接面;对接宽度;支架位置

开滦林南仓矿井田地质条件复杂,可利用储量不足、生产条件困难。为提高资源利用率,必须大力发展提高资源回收率。在此情况下,为减少煤炭损失和减少地质变化对回采工程的影响,1186轻放工作面就是在掘进过程中对工作面风道、运道方位及工作面面长进行了调整,回采过程中调斜接面。

1 工作面主要技术参数

1.1 1186工作面接面前主要技术参数

1186工作面接面前走向长度820m,倾斜长度102.5m,煤层平均倾角20°,煤层总厚度4.7~6.7m;,风道与运道方位角为:NE63°,里切眼方位角为:NW15°(以下口为坐标点);外切眼方位角为:NW6°(以下口为坐标点);运道拐点在外切眼延长线与运道交点以里20m,风道由于拐点距接面点太近,未设计拐点,工作面以平均6度的伪仰角开采,工作面共有ZFQ2400-16/24型支架82组,前后刮板运输机均为SGD-630/220。

1.2 接面后工作面主要技术参数

工作面走向长度平均430m,倾斜长度122m,煤层平均倾角25°,煤层总厚度5.7m;风道与运道方位角:NE72°,切眼方位角:NW6°;工作面以平均6°的伪仰角开采。为止在临近接面前需要调整工作面伪仰角,过运道拐点,顺利完成大小面(说明:接面前称为大面,外切眼称为小面,以下简称为大面、小面)对接。1186工作面对接前后平面图如图1。

图11186 工作面接面前后生产系统示意图

2 小面安装过程中的技术问题

2.1 安装顺序

外切眼安装顺序为由下向上,先安装后部刮板运输机,再安装ZFQ2400—16/24型液压支架,最后安装前部刮板运输机,小面不安装采煤机,前后刮板运输机不安装上下机头。

2.2 安装支架的技术参数

2.2.1 支架数量的确定

ZFQ2400—16/24型液压支架的宽度为1250mm,1186工作面对接后面长(以6度的伪仰角计算)为122.43m,因此确定安装支架数量

N=122.43/1.25-82=16。

2.2.2 设计对接宽度

轻放工作面对接时最主要的技术问题就是对接宽度。只有对接宽度合适,随后的工作才能顺利进行。

ZFQ2400—16/24轻型放顶煤液压支架标准宽度为1250mm,与之配套的630型刮板运输机溜槽长度是1250mm。理论上要求小面第1组支架与大面第82组支架间距离能满足两组支架间安装宽度即可。但实际上考虑对接现场的地质环境问题及现场控制困难,对接宽度必须保证末组支架入位时有富余量,但富余量又不能太大,富余量太大,对支架和工作面两部刮板运输机的溜槽联接造成困难。经过现场调研,对接宽度以富余支架宽度200mm左右为宜。因此经过运道过拐点调斜开采后,风道需要出一组支架运至切眼下口毛窝内,对接大小面时,小面第一组支架下边缘与大面第81组支架上边缘对接宽度设计为1450mm。

2.2.3 确定小面下口第一组支架位置

通过理论计算,预计大面第82组支架到接面位置时上边缘距中间巷中线(接面前里风道中线)与外切眼中线的交点以北3060 mm。中间巷净宽4.0m,这就要求小面第一组支架下边缘距中间巷中线与外切眼中线的交点以北3260mm。如图2。

图21186 大小面对接示意图

3 接面前调斜开采过程中的技术问题

3.1 调斜开采比例的确定

由于外切眼方位角为:NW6°,里切眼方位角为:NW15°,所以接面前需要调整工作面方位角9度。依据工作面长度及里外切眼的夹角可以计算出运道要比风道多推进16m左右,考虑调斜开采对顶板管理的影响,采用虚心旋转的方法调斜,根据采煤机截深(0.6m),工作面运道要比风道多推进26刀,考虑每个生产班循环进度(平均1.2m)、现场管理及生产组织,采用1∶3的比例进行调斜,即工作面运道推进3刀,风道推进1刀。

3.2 调斜开采前的准备工作

工作面在调斜开采过程中,工作面支架与刮板输送机会上串,因此在调斜开采前需要将拐点处前后10m扩帮,扩帮使用3.6m方木代替日常使用的3m大半圆替超前支护即可,替超前板时下帮板头与帮齐,往上帮扩0.6m。

3.3 调斜开采位置的确定

从理论上讲,工作面调斜应在拐点前后平均分配需要调斜量,但在正常情况下工作面在调整伪斜角控制支架与刮板输送机上下串动的过程中,支架与刮板输送机的上下串动与调斜之间都有一定的滞后性,就象日常生活中常见的惯性,若调斜施工过早,工作面运道开采至拐点时,工作面刮板输送机向上串动较多,需要接槽才能保证正常运输;若调斜施工过晚,工作面刮板输送机向上串动较少,工作面运道开采过拐点以后会出现刮板输送机到下串到运道下帮,不能保证正常运输,根据以往调斜开采经验,调斜量达到6~8m时,工作面支架及刮板输送机才开始串动,结合工作面现场实际,工作面平均倾角在20°,调斜开采困难,因此将16m的调斜量分配为过拐点前调斜12m,过拐点后调斜4m,所以工作面推采至拐点前18m开始调斜,过拐点后6m停止调斜。风道相应的位置为小面以里22开始调斜,14m时停止。

3.4 调斜开采过程中大面末组支架位置的控制

工作面调斜开采过程中,工作面支架与刮板输送机会向上端头串动,为顺利完成调斜后接面工作,在调斜开采过程中需要控制大面末组支架的位置,即大面末组支架与小面第一组支架间隙控制在200mm左右为宜,推采至小面以里30m时在小面第一组支架下侧0.6m位置打一组方向线,方向线与接面后工作面推采方向平行,再将方向线平移并延伸到大面末组支架位置,要求大面末组支架上边缘在方向线线上0.4m,每班班前、班后量一下大面第82组支架上边缘与方向线的相对位置,过大或过小,都要及时调整下面推采时的伪斜角度、顶刮板运输机和移架顺序、支架姿态,实施对接前期动态观察,确保对接成功。

4 上下面对接施工方法

4.1 对接前的准备工作

1)大面开始调斜开采前,采用两块2.4m方木对接将小面下口毛窝往上帮扩1.5m,同时,调斜开采过程中支架上串,当大面第82组支架全部进入巷道内时,将支架回出放置小面下口也扩好帮的毛窝内,距接面点位置6.0m时大面机尾10组支架范围内联双层金属网,网的外边缘以能接到中间巷上帮上顶为准。

2)当里风道超前替至小面下口以里3m时,采用3.6m方木替超前,往上帮扩0.6m。

3)距接面位置3.0m时,在里风道开口位置的上帮在小面第1组支架的下方处打一空心木垛,向前推采时将大面端头以里单体柱回出,并保证工作面后部刮板输送机机尾能运出。

4)到上下面支架前梁端头成一直线接面位置时,下面机尾10组支架范围内每组支架上挑两块1.6m长木料,木料端头用单体柱逼帮;接面范围底板清理,使上下面两部刮板运输机在同一斜面上。

4.2 对接施工

4.2.1 拆刮板运输机机尾

大小面形成对接条件后,首先将大面两部刮板运输机机尾拆除,拆下的前部刮板运输机机尾运到小面上口以外放好。再将后部刮板运输机机尾运到小面上口后部刮板运输机机尾。

4.2.2 接后部刮板运输机

大面机尾运出后,将大小面后部刮板运输机底链接好,接链时看好防止拧气。把后部刮板运输机溜槽运到位,联接上链,同时接后部刮板运输机机尾,接好后紧链运转。

4.2.3 支架入位

在大面第81组支架或小面第1组支架尾部挂好滑轮,将需入位支架降到最低限度,用JH-8绞车配合滑轮反向把支架旱运后牵,牵引支架入位时,绞车要点动开车,发信号人员站在安全地点,同时密切注意支架姿态,有问题及时发停车信号处理,确保支架准确入位。支架牵到位后用单体柱将支架方向找正,接通液压系统后把支架升起。

4.2.4 接前部刮板运输机

支架入位升起后,对接前部刮板运输机,方法同接后部刮板运输机。最后更换采煤面电缆、供水管路。完成对接的全部工作。

4.2.5 平移支架

大小面成功对接后,因上面支架安装时没和前后刮板运输机联接,同时因设计对接宽度大于支架实际宽度,所以需把上面支架用单体柱向下平移,支架与前后刮板运输机对正后上好十字头联接。用单体柱平移支架时柱顶支在被移支架顶梁下、柱根支在相邻上侧支架底座上,单体柱与支架接触面垫好防滑皮子或木板,同时拴牢保险绳,人员使用支架控制手把5.0m以外远方操作。平移支架时架间隙不许大于500mm,否则架间用2.4m大板配合单体柱一板不少于两柱支护,防止平移支架时顶板下沉。

5 结语

此次调斜接面工程,重点工作是现场观测及控制,调斜过程中,现场控制较好,工作面支架及前后刮板运输机与运道搭接正常,工作面末组支架与设计位置误差较小,且实现了调斜不减产;利用周末两天完成接面工程,接面工程完成后正常回采,实现了班产2000吨,创全矿最高水平。

因受到自然地质条件的限制,回采工作面乃至采区一般都有不规则形状的现象;随着开采技术水平和管理方法的提高,设计回采不规则工作面已不再是难不可行的事。根据实际情况灵活设计,即可提高资源的有效利用,也给回采提供了必要的安全保障。但是接面工作与工作面过拐点位置不能太近最少不能小于20米或将拐点设计在接面以后,在做工作面设计时,风道与运道应同时设计拐点,本文所选题材因风道拐点与接面点较近,没有设计拐点,结接面工作带来很大困难,本文对轻放工作面调斜接面的施工方法、步骤进行了系统的论述,会对今后类似工程起到指导作用。

[1]徐永圻.采矿学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003

[2]陈炎光,徐永圻.中国采煤方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,1991

[3]李建民.开滦复杂煤层综合机械化开采技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007

Lrregular oblique light face junction engineering technology transfer

CHEN Fourxiang
(Kailuan Linnancang Mining Company,Tangshan Hebei064106)

The large fully mechanized coal face equipment,moving down side is more complicated,the general requirements of the rule face shape is conducive to synergy and have the advantage.But the reality was often face a variety of design factors,resulting in pushing the mounting bracket is required during mining,and air duct junction with Wan Road had inflection point.In this paper,transferred light face in 1186 inclined junction engineering practice,discusses the process of light mechanized transfer ramp junction construction conditions,construction methods and location of inflection point position and the junction between the discussion on the future design and construction of similar projects have reference guide.

transfer oblique;junction;practice; discussion

TD822+.1

A

1672-7169(2011)01-0041-04

2011-01-03

陈四祥(1982-),男,四川宜宾人,采煤助理工程师,现任开滦集团林南仓矿业分公司回采管段工程师。

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