焦家寨矿综采规程研究

2018-09-11王伟

山东煤炭科技 2018年7期

王伟

（大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司焦家寨矿，山西原平 034114）

1 工程概况

焦家寨矿5#煤工作面相对地面为山地地貌，局部为梯田地貌，采矿施工周边无重要建筑物，综采工作完成后容易引起地面的裂缝以及塌陷问题出现。该工作面煤层厚度变化不大，在9～10.6m之间，平均9.8m，煤层厚度从南向北逐渐增厚。煤层结构属简单型，夹石分布范围较小，单层厚度一般在0.1m以下，常分布于煤层底板附近。

2 采煤方法

2.1 巷道布置

（1）工作面进风巷的布置

由于焦家寨矿5#煤工作面属于山地地区，地面的标高为1505～1375m，工作面的标高为934～876m，而井下属于整个采矿工程的深部位置[1]。经过计算之后，巷道长度为907m，断面为梯形，保证净断面以及掘断面分别为9.6m2、11.36m2。进风掘进过程中决定使用11#工字钢梯形支架作为支护工具，梁腿长度均为3m，底托板为厚10mm的A3钢板，确保其规格为150mm×150mm。

（2）工作面回风巷道的布置

焦家寨矿5#煤工作面的回风巷道位于矿井地面位置的西北方向，为山地地貌，标高为1505～1375m，工作面的标高为934～876m。经过计算之后，巷道长度为894.2m，回风过程中决定使用11#工字钢梯形支架作为支护工具[2]。保证净断面以及掘断面分别为11.24m2、13.13m2。同时，开口采用3.6m的对焊梁，3m对焊腿支护，棚距为0.5m，当掘进工作推进10m距离之后，更换为梁长3.2m，腿长度为3m的单梁单腿支架，厚10mm的A3钢板作为底托板，确保其规格为150mm×150mm。

2.2 采煤工艺

综采工作面的回采工艺流程：采煤机从入刀处下行割三角煤至下端头—采煤机从下端头上行割煤到机尾—伸伸缩梁，滞后采煤机前滚筒3～5m跟机拉架、拉后溜—滞后采煤机前滚筒10～15m移前部输送机—采煤机在上端头进刀—伸伸缩梁—收伸缩梁，拉上端头支架—移上端头前部输送机—采煤机从入刀处上行割三角煤至上端头—采煤机从上端头下行割煤到下端头—伸伸缩梁—收伸缩梁，滞后采煤机后滚筒3～5m跟机拉架—滞后采煤机后滚筒10～15m移前部输送机—采煤机在下端头进刀—伸伸缩梁—收伸缩梁，拉下端头支架—移下端头前部输送机—放顶煤—拉后溜。

在进行以上的采煤工艺流程推进时，有几点关注事项：（1）对于双向割煤，需要保证割煤的牵引速度为3m/min，而端头位置的牵引速度需要达到1m/min，如果在割煤的过程中遭遇到断层，则需要先放炮，保持放炮点与采煤机之间的距离超出10m，杜绝在采煤施工期间使用采煤机强行切割煤块，防止采煤机设备出现不正常损坏。（2）对于移架的工艺要求中，当采煤机完成割煤工序之后，应该严格依照本架的作业方式进行移架工作[3]。如果在顶煤期间出现冒落时，需要在采煤机割煤顶刀之后伸出支架的伸缩梁，防护煤帮顶板的安全。

2.3 设备配置

在进行综采施工作业时，必须依靠相应的机械设备进行煤矿开采，在避免人工操作失误的同时，还能够有效提升煤矿开采的工作效率。本次综采期间所使用的综采机械设备见表1。

表1 综采设备一览表

3 生产系统

3.1 运输系统

在煤矿综采期间，分别在综采工作面回风巷道以及进风巷道中使用了小绞车以及回柱车进行采煤的运输工作，使用型号为MG160/380-WD的采煤机进行装煤和割煤，使用SGB—764/400型号的刮板输送机、SZB-630/75型号的转载机运输煤，使用SSJ-1000/125型号的可伸缩皮带运输机将开采完的煤运输下山。运煤的路线规设上，采用的路线为工作面→进风顺槽转载机→进风可伸缩性皮带→521皮带运输下山→主井井底煤仓→地面。

3.2 给、排水系统

（1）运行系统的设备选型工作。此次采用的潜水泵功率为18kW，共2台，分别放置在回风巷与进风巷底凹位置。同时，在进风巷处配备了2台38kW的排沙泵，并为其配置了相应的排水管道，直径为4寸，应急使用[4]。

（2）整个给、排水线路的规划和设定。其中给水线路为静压水仓→2#斜井→1010大巷→521轨下→工作面。排水线路为工作面→进、回风顺槽→进、回风材料道→521水仓→1010大巷→中央水仓。

3.3 供电系统

由于焦家寨矿采用的是综采工作面施工方式、后退形式的采煤方法，在进行供电系统设置时，移动变电站所带负荷采用干线式和辐射式混合供电系统[5]。高压线缆的选用原则为监视型屏蔽橡胶电缆，变压器选用适用于工作面设备功率的2台变压器，1140V的变压器用于煤矿综采的供给组和转载设备。另一台功率稍小的用于刮板机、绞车、伸缩皮带机等设备的供电。

4 安全技术措施

4.1 一般规定

（1）严格依据《煤矿安全规程》推进煤矿综采施工，提升工程质量的同时加大互保和联保意识；

（2）在进行煤矿综采期间，实施科学管理工作体制，交接班管理制度、岗位任务职责、开采设备使用维修管理规范必须一应俱全，并将该部分管理体制落实到实处；

（3）煤矿综采期间，设备机组司机、泵站控制司机等特殊工种必须持证上岗，严厉禁止部分“关系户”未经培训就直接上岗作业的现象发生。

4.2 运输安全管理

煤矿采煤工作面割煤作业之后，先停止采煤机、输送机的运行，当输送带拉空后再依次停止输送机运行。在进行绞车运输的安全管理时，当运输诸如采煤机、支架等大块头设备或部件时，必须使用钢丝绳将设备进行固定，防止在运输的过程中出现意外[6]。运输时禁止施工人员在输送机内部逗留，同时两侧的电缆应该依据相关规定认真悬挂。

4.3 机电设备安全使用管理

（1）实时加强对机电设备的装置、供电系统以及电缆线安装管理的工作质量监控，严格按照标准施工规范推进作业进程，并统一按照班检、日检、周检和月检的相关制度严格执行设备安全检查工作，确保全部的采矿作业设备在施工期间能够正常使用，符合相关作业条件。

（2）严厉禁止检修期间不断电的行为,确保检修人员的人身安全。

4.4 应急安全措施

当进行煤矿综采工程施工期间出现火灾意外事件时，首先需要戴好自救器，及时汇报矿调度室，有组织的撤出施工现场。当发生采矿冒顶事故时，由外向内将浮矸煤进行处理，最快速度将临时支柱架起，确保安全道路畅通，避免救人时出现再次冒落。当发生瓦斯、煤尘爆炸安全事故时，背部朝向爆炸地点，脸部和头部尽量放低，如有水沟快速利用衣服、毛巾等物沾湿捂住口鼻，戴好自救器，按照避灾路线快速撤离。