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矿山压力较大下综采工作面快速回撤技术的研究与应用

2016-05-30闫星星

企业技术开发·中旬刊 2016年3期
关键词:矿山压力底鼓综采工作面

闫星星

摘 要:综采工作面回撤一直是困扰矿井接续的关键因数,尤其是遇到矿山压力大,巷道底鼓突出,两巷变形严重,因此如可缩短回撤时间显得尤为重要,文章对我公司4102工作面的实际生产情况进行了研究与应用,为综采工作面的快速回撤提供了借鉴经验。

关键词:综采工作面;矿山压力;底鼓;快速回撤

中图分类号:TD327 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0054-01

建新矿井位于陕西省延安市建庄区的南部,井田境界以主采的4-2煤层零点边界线为界。井田东西长约10.5 km,南北宽约6.0 km,面积约41.9796 km2,生产能力150万t/a。为了实现快速回撤倒面,降低回撤时间,实现正常生产衔接。现以4102综采工作面为例介绍其快速回撤技术。

1 4102综采放顶煤工作面概况

1.1 生产技术条件

4102工作面走向长度1 391 m,倾斜长度180 m。开采煤层为4-2煤层,煤层近水平,煤层厚度3.0~8.9 m,平均厚度5.95 m,沿走向方向,煤层由厚变薄;煤层含1~3层夹矸,结构简单,夹矸厚度0.07~0.45 m,平均0.26 m,煤层中上部夹矸岩性以炭质泥岩为主,下部岩性以泥岩、砂质泥岩为主。工作面巷道采用两巷式布置,一条进风巷,一条回风巷,进风巷内布置一条皮带和设备列车。

1.2 主要设备

采用MG400/930-WD型采煤机落煤,割一刀循环进度0.8 m,采高3.2 m;前、后部输送机均采用SGZ800/2×400型刮板输送机运煤;中部采用ZF8600/18/35型放顶煤液压支架支护,工作面端头采用ZFT20600/22/35型端头架支护。前、后端头与基本架之间采用过渡支架ZFG8600/22/35型液压支架支护。

1.3 影响因数

由于底板以泥岩、砂质泥岩为主,底鼓比较严重,工作面回采到末期巷道变形严重,两巷不能运输设备及支架。因此施工一条回撤通道与4103回风巷连接,工作面设备经过回撤通道运输。

2 4102工作面回撤工艺

2.1 4102工作面收a尾顺序

停止放顶煤→收尾区域铺单层菱形网→铺双层菱形网→挂钢丝绳→停止拉架→施工下架通道、打锚杆、锚索→施工回撤通道→清煤→撤皮带→撤转载机→撤端头支架→撤采煤机→撤前后溜子→撤支架。

2.2 4102收尾工作

①末采段15 m不放顶煤,采高控制在3.2 m,底煤厚度不小于1 m。

②4102综采工作面铺网,前3 m铺单层网,后12 m铺双层网(含通道)。

③铺双层网的12 m除通道3.5 m外,剩余8.5 m挂钢丝绳,钢丝绳绳长210 m,间距0.5 m,共18根,3 780 m,钢丝绳两端利用两巷内锚杆固定,其余部分利用14#铁丝与网片扎绑,扎绑间距0.3 m。

④铺双层网时,开始在端头支架前补打Φ21.8*8的锚索和T140x4 600/6的钢带,排距1 200 mm。以便加强顶板支护。

3 设备的回撤

3.1 运输设备的回撤

①转载机破碎机回撤。首先拆除电器开关及电缆,然后拆除破碎机及转载机将其从4102运顺运至井底后升井。

②端头支架的回撤。先将端头架微降向前移动一定距离,在支架后面架设“井”字型木垛,道木与道木之间用扒钉固定牢固,在原有加打锚索的区域,与运顺垂直架设三对工字钢抬棚支护,一梁四柱。用回柱绞车配合手拉倒链解体端头支架,逐个从4102运顺运至井底后升井,端头支护图,如图1所示。

③前后溜的回撤。先拆除工作面电缆、水管、托缆槽,然后开始解体前后溜,从回撤通道经4103回风巷运至井底后升井。

④采煤机的回撤。通道施工结束后,将采煤机开至机头,利用通道空间将采煤机解体,用支架前梁配合倒链装车后,从回撤通道经4103回风巷运至井底后升井。

3.2 支架的回撤

①回撤方法。对工作面所有支架采用支架车整体撤出。

②回撤顺序。回撤支架先回撤116#架,将115#、114#支架做为掩护架,由机尾向机头依次撤出以下所有支架。

③掩护架的布置。将115#、114#支架的连接管路拆开,降低支架顶梁,收回立柱,尾梁插板、侧护板,使其成为一个独立支架并缩到最小尺寸,用通道28T回柱绞车配合单体支柱先抽出114#支架,移动到靠煤壁侧,升紧达到初撑力,形成煤壁侧掩护支架,随后抽出115#支架,边抽出边转向,直到与通道平行,与114#支架形成迈步式掩护支架。每抽出一架,两掩护架前移一次,前移步距 1.75 m,煤壁侧掩护架超出待撤支架1.75 m距离,老空侧掩护架随撤架前移,依此类推回撤完工作面所有支架。

④掩护架与基本架形成的三角区的支护方式。用三排单体支柱配合铰接梁支护,每排三根,并做到见四回一,先支后回,梁与钢丝绳垂直布置,柱距,排距不大于1.2 m,另外空区边缘随时布置戗柱,以便回撤单体。

⑤通风通道的维护。其一,掩护架回撤时,每10 m(中对中)架设一“井”型木垛,道木与道木之间用扒钉固定牢固,木垛紧贴煤壁布置,规格200 mm×200 mm×2.0 m,木垛高度不低于3.2 m,即接顶有力,便于通风。其二,回撤工作面风量不足时,在运顺架设一台2X30 kW的风机,以使工作面的风量充足。

3.3 设备列车的回撤

所有设备列车从运顺直接装车运至井底升井。

3.4 泵站及两巷支护回撤

4102预留泵站一套,在支架和所有设备回撤结束后,方可拆除。工作面回撤完后再两巷超前支护,采用回柱绞车,由里向外一次回撤。

4 结 语

实践证明,特殊条件快速回撤技术,减小了在回撤过程中支架被压死的可能性,综采工作面实现了快速拆除的方法直接使用支架搬运车运输,施工回撤通道可以使工作面支架和两巷设备同时回撤,节约了大量工作时间,快速回撤缓解了矿井采掘接续紧张的局面,同时创作了良好的经济效益。

参考文献:

[1] 任安圣,郭俊,高扬.综采工作面回撤技术研究与应用[J].煤矿现代化,

2013,(1).

[2] 吕华文.预掘回撤通道稳定性机理分析及应用[J].煤炭学报,2014,(S1).

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