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综采工作面煤流运输系统优化设计

2016-05-30陈慧明

科技资讯 2016年21期

陈慧明

摘 要:车集煤矿2608工作面下巷煤流运输环节复杂,影响工作面出煤系统的运输效率及连续性,工作面综采设备安装后,下巷掘进期间的煤流运输系统已无法满足工作面的出煤需求,需优化巷道及运输设备布置,简化煤流运输环节,提高运输效率。为此,对2608工作面煤流运输系统进行优化设计,并制定了相关的保障技术措施,运输系统改造后,满足了工作面回采需求,技术经济效益显著提高。

关键词:煤流运输系统改造 改造设计方案 保障技术

中图分类号:TD822 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(c)-0028-02

1 工程概况

1.1 巷道布置

2608工作面水平标高-788~-839.5,工作面煤层两端呈向斜盆地构造形态、中间基本为一平台形态,地质构造条件复杂,且下巷掘进过程中揭露F2608-4287°∠60°H=1.7 m、F2608-8346°∠60 ° H=1.6 m和F2608-967°∠49°H=0.8 m三条断层,造成下巷巷道倾角在-7°~+16°之间起伏变化,给工作面运输系统布置造成困难,2608工作面改造前煤流运输系统示意图见图1。

1.2 掘进期间煤流运输系统

2608下巷在掘进期间采用4部胶带输送机、1部刮板输送机进行运输,运输路线为:工作面割煤→综掘机→2608改造下巷胶带输送机→2608下巷胶带输送机→2608下巷联巷胶带输送机→2610一联巷刮板输送机→2610下巷胶带输送机→26采区皮带下山胶带输送机→26煤仓→主井→地面。

1.3 采煤工艺

2608工作面采用一次采全高走向长壁后退式综合机械化采煤,采用MG300/700-QWD采煤机落煤,ZY3800/16/35液压支架支護顶板,运输系统为工作面刮板输送机(SGZ730/2×200)+下巷转载机(SZZ730/160)+胶带输送机(DSJ-1000/160)。上下端头采用液压支架+单体铰接梁(π型梁)支护,采用全部垮落法管理顶板。

2 煤流运输系统存在问题

(1)2608下巷在掘进期间采用4部胶带输送机、1部刮板输送机进行运输,每班需要5名岗位点司机,运输环节复杂,且设备较多增加了设备故障率,影响工作面出煤系统的运输效率及连续性。

(2)2608下巷煤流运输路线中2610下巷、2610一联巷及2608下巷联巷均为老旧巷道,巷道失修严重,后期维护工程量大,且工作面实测煤层瓦斯含量为1.41~7.79 m3/t,需采用顺层钻孔抽放与工作面浅孔抽放相结合方式治理瓦斯,通风系统复杂给工作面瓦斯治理带来困难。

(3)2608工作面综采设备安装后,下巷掘进期间的煤流运输系统已无法满足工作面的出煤需求,需优化巷道及运输设备布置,简化煤流运输环节,提高运输效率。

3 煤流运输系统改造

在2608下巷车场开口施工2608下巷外段出煤通道,使得下巷外段与原2605上巷车场贯通,在2608下巷外段与26皮带下山的空间立体交错位置施工2608下巷煤仓,并根据工作面设计对下巷运输设备进行优化布置[1-3]。

3.1 改造设计方案

3.1.1 下巷外段出煤通道改造设计

(1)根据现场情况,对2608下巷外段出煤通道进行改造设计,巷道开口位置为2608下巷车场P3A点前29.8 m,以方位角21°29′39″与2608下巷车场成0°17′28″开口施工,巷道按1°56′32″坡度施工13.8 m(平距)与原2605上巷车场贯通。

(2)巷道设计断面为直墙半圆拱,净宽3 200 mm,拱高1 600 mm,墙高1 400 mm,基础深度100 mm,支护方式采用锚网索喷,喷厚为100 mm。当顶板破碎或托煤顶施工时,采取锚网索+36U型拱形棚复合支护,断面规格不变,棚距700 mm,扎角84°;喷厚120 mm,C15砼。为解决施工期间巷道的排水问题,沿巷道掘进方向右侧施工水沟(水沟净规格:宽×深=300 mm×300 mm)。

3.1.2 下巷煤仓优化设计

2608下巷煤仓位于2608下巷外段与26皮带下山的空间立体交错位置,煤仓上口按605C3点以方位角166°57′29″平移1 007 mm为正中心,下口位于2608下巷外段设计胶带运输机中心线与26二部皮带下山皮带中心线的平面交点处[4]。

3.2 改造设计保障技术措施

3.2.1 运输设备优化布置

根据工作面设计,拆除2610下巷胶带输送机1部(170 m)、2610一联巷刮板输送机1部(90 m)、2608下巷联巷胶带输送机1部(100 m)及2608下巷一部胶带输送机机头。

在2608下巷新施工的煤仓口处安装一部胶带输送机机头,安装一部胶带输送机1 050 m,并在2608下巷外段斜坡下变坡点处安装压带装置;在2608改造下巷布置二部胶带输送机550 m,并在改造下巷与下巷巷道拐弯处安装皮带拐弯装置。

改造后煤流运输系统:工作面割煤→工作面刮板输送机→2608改造下巷转载机、破碎机→2608改造下巷胶带输送机→2608下巷胶带输送机→2608煤仓→26采区皮带下山胶带输送机→26采区煤仓→主井→地面,如图2所示。

3.2.2 设备安装保障措施

(1)布置压带装置,保证皮带运输安全。

2608下巷外段出煤通道与下巷贯通段巷道16 °下山(41 m长),安装一部胶带输送机过程中需解决皮带飘带问题。在安装初期加工皮带压带轮并固定到顶板上,但出现皮带严重飘带现象,并致使皮带刮伤;后期在斜坡下变坡点处安装胶带输送机压带装置,消除了这一制约因素。

(2)设计与优化皮带拐弯装置,解决皮带跑偏难题。

2608改造下巷与下巷成169°夹角,安装改造下巷二部胶带输送机的关键为巷道拐点处皮带拐弯,安装前期对皮带拐弯装置进行了优化设计,安装调试后杜绝了皮带跑偏现象。

4 结语

(1)2608下巷煤流系统改造后通过2部胶带输送机出煤,减少了2部胶带输送机及1部40T刮板输送机,减少3名岗位点司机,同时降低了设备故障率,提高运输系统的稳定性及可持续性,保证了工作面的正常回采。

(2)通过优化巷道设计,缩短通风路线,简化了工作面通风系统,有效降低了风阻,同时减少巷道维护工作量,确保工作面正常生产。

(3)通过对巷道布置、煤流运输系统进行改造与优化,将停采线向外挪移64 m,多回收煤炭资源4万t,大大提高了煤炭资源回收率,同时创造经济效益1 000余万元。

参考文献

[1] 杜计平,孟宪锐.采矿学[M].中国矿业大学出版社,2009.

[2] 钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.

[3] 陈炎光,陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994.

[4] 袁亮,葛世荣.煤矿总工程师手册(上册)[M].北京:煤炭工业出版社,2010.