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“格瑞特柔性网”在综采工作面末采回撤的技术实践探究

2020-07-07马国宏

山东煤炭科技 2020年6期
关键词:网片扇形采煤机

马国宏

(山西阳泉煤业(集团)有限责任公司总调度室,山西 阳泉 045000)

为缩短工作面设备拆除搬离时间,阳煤集团二矿71503 综采工作面首次采用格瑞特柔性网进行末采回撤试验,实现了安全回撤,效果显著。

1 工作面背景概况

1.1 71503 工作面背景

71503 工作面位于560m 水平3#煤十五采区,东部为71505 工作面,南部为十五采区准备巷,西部为71501 回采工作面采空区,北是中庄村保护煤柱。工作面埋藏深度305~480m,标高464~533m。

1.2 工作面煤层概况

71503 工作面属复杂结构煤层,均含稳定夹石两层,自上而下:煤厚0.10~0.20m,平均0.14m;夹石厚0.15~0.25m,平均0.18m,泥岩岩性;煤厚0.50~0.74m,平均0.64m;夹石厚0.02~0.05m,平均0.04m,泥岩岩性;煤厚1.57~2.02m,平均1.77m。平均煤层厚度2.77m。工作面回风巷高进风巷低,煤层倾角1~11°,煤层倾角平均5°,容重1.39t/m3。

2 工作面主要机械设备情况

71503 工作面机电设备有MGTY300/700-D1.1型采煤机一台,ZY5000-1.6/3.2 型液压支架134 架,SGZ764/630 型工作溜一部,SZZ800/250 型 转 载机一部,PCM250A 破碎机一部,SSJ-1000/2×160型胶带运输机两部。额定工作阻力5000kN、初撑力3687~4037kN 的ZY5000-1.6/3.2 型 液 压 支 架 长5.59m,宽1.42m,支架中心距1.5m。支架最大支撑高度3.2m,最小支撑高度1.6m。

3 格瑞特柔性网回撤工艺

(1)格瑞特柔性网在工作面挂网作业前2d 一次性运输到工作面回风顺槽。拉网前对回风顺槽三角区安装导向装置或打单体支柱进行支护,防止网片破损。

导向装置用皮带辊筒或在拐角处安装多根单体支柱如图1。在工作面顺槽与煤壁拐角位置,为防止网片刮伤,在拐角处安装两片长3m 废旧皮带。

(2)采煤机切割挂网前一刀煤时,机头切割到机尾不进行移架,同时处理工作面片帮、鳞皮,把运输机拉空,确认无安全隐患开始挂网作业。停止切割机后固定导向装置,用直径19mm 的钢丝绳把网片端头、采煤机与刮板机相连,向机头方向慢速铺开网片。

图1 导向装置示意图

(3)保证网片平整无扭曲,起始部分钢丝绳清晰可见。把外部捆绳剪断,展开折叠部分,为方便安装余下3.5m 网片长度在外面。每个手动绞盘上安钢丝绳,从网片下穿过与起始部分钢丝绳相连、固定。

(4)由人工或降架进行挑网(顶板完整时),从网片两头挑网。防止因重力网片卷向中间部分收缩,在网卷的两头用倒链固定拉紧。两片网间的搭接长度3m,用铁丝将搭接处编织在一起。固定好网片边缘后打开支架全部护帮板,收护帮板并进行移架、推溜,用手动绞盘吊起网片,保证切煤机运行正常,如图2。

图2 长壁工作面撤架期间格瑞特柔性网挂网效果

(5)割煤。全部松开每一个手动绞盘上的钢丝绳,确保网片下落2~3m。滞后采煤机后滚筒十架,逐个拉架,使每个支架降幅达标。拉架操作匀速,避免刮坏网片。

(6)用摇杆摇起网片,重复循环进行割煤、放网、拉架、收网、割煤等程序,割完整个工作面。采煤机未到前,为保护煤帮,在煤壁前打开护帮板使网片下垂,采煤机到时,收起护帮板收吊起网卷。

(7)停采后,推移溜槽,用采煤机割出2.8m回撤通道,如图3。

图3 柔性网在工作面回撤时的应用

4 传统金属网联网的回撤工艺

(1)工作面采到距停采线14m 处全长铺设金属网,金属网规格10m×1.0m,网孔规格100mm×100mm,由14#铅丝编织而成。第一茬和第二茬网铺成单网,板木在两架支架中间方便喂网,以后铺成双网,双网铺到停采线为止。

(2)铺网时网的长边平行工作面布置。上第一茬网时由溜头向尾轮方向逐架喂入,每架支架上方至少喂入500mm,喂网时一次只许降一架。

(3)金属网的联结方法:单网与单网的长边搭接300mm,相邻两片单网的短边搭接500mm 联结单网。联双网时,相邻两片网的长边搭接500mm,短边搭接200mm。铺双层网时,上下两层网的短边错开500mm,防止移架过程中挂网。

(4)将长600mm14#铅丝对折成双股联网,把双环头弯一下插入网孔,用联网钩钩住双环头旋转三圈,压倒尾巴,在尾巴压倒方向统一朝向工作面尾轮方。

(5)联网间距:长边每隔100mm、短边每隔150mm 联一道。铺网时,首尾两架液压支架上方网头要搭出支架0.8~1m 以上,与进、回风顺槽原巷道的顶网固定。

(6)在上第一茬网时,在展开的网片上捆绑Φ180mm/2×1.5m 长板木,每隔300mm 联网丝把网和板木捆在一起,板木在支架顶梁上,布置在相邻两架中间,拉架时邻架固定金属网,上网时一次只降一架,严禁两架以上同时降架,降架后拉过支架,人工将网搭在支架顶梁上,升紧支架。

(7)第一茬网上好后,补联第二茬网、第三茬网……同时将剩余的网拉入支架顶梁下挂好,防止采煤机割网。采煤机割过后,拉架前要先将挂好的网解开再移架。按连网、挂网、割煤、解网、移架的顺序作业,严禁联网割煤平行作业。

5 格瑞特柔性网与金属网联网优劣

5.1 金属网联网拆架巷在回撤支架时的缺陷

采用金属网铺联网工艺回撤中存在下列缺陷,如图4。

图4 金属网铺网工艺存在的主要问题

(1)使用金属网需逐片连接,每割一刀煤联网一次,联网时间长,进度慢,收尾工作人员多,工序乱,效率低;联网人员需频繁运网,进入煤帮侧联网工作,给工作面采空区防灭火工作带来隐患。

(2)金属网联网的拆架巷,联网片数多,网头多,整片网比人工联网差。拉移支架时,支架顶梁与金属网、网头和联网网丝铺住,撕扯顶网,支架回撤时支架尾梁铺在网子上易造成抽架困难。

(3)回撤支架形成扇形带后,扇形带顶板垮落,顶板压力增大,顶网破裂、掉包,网片与网片联结处被撕裂,使扇形带维护困难。补联网与清理浮煤,增加扇形带内支设与回收单体支柱的安全隐患。扇形带顶网破裂,掉包,网片与网片联结处易撕裂造成掩护架拉移困难,扇形带难以维护。

5.2 格瑞特柔性网联网拆架巷在回撤支架时优势

格瑞特柔性网优势:整体铺设效果好,无二次联网,铺设平整,破口少,回撤支架时扇形带无漏渣、掉包现象。扇形带易维护,工作效率高,工期短,回撤速度快。71503 工作面共134 台液压支架,6 月28 日开始回撤第一台液压支架,到7 月15 日液压支架全部回撤完毕,共18d。

6 格瑞特柔性网与金属网经济效益与安全性对比

6.1 效益分析

71503 综采工作面回撤用金属网需550 卷,成本9.9 万元。工作面回撤用格瑞特柔性网需2800m2,加上相关配件费用共42 万元。

6.1.1 经济效益

71503 工作面134 台液压支架,5 月21 日中班开始铺网, 5月24日中班铺网结束,计7个生产班(检修班不铺网),平均每班进2 刀;5 月25 日零点班开始做撤架通道,5 月30 日零点班做完拆架巷,工程共计9d。

综采队人员提前投入到下个工作面,每天割煤8 刀,每刀出煤439t 计算,5d 多出煤17560t,每吨煤850 元,新增产值1492.6 万元。

使用金属网时需要联网,使用格瑞特柔性网不需要联网。铺网人员减少43%,按人均月工资5000元计算,可节省工资费用9.6 万元。

6.1.2 社会效益

“格瑞特柔性网”的成功应用,对阳煤集团矿井工作面末采铺网技术优化、降低工人劳动强度、矿井现代化发展起到了示范作用。

6.2 安全性比较

使用格瑞特柔性网工作面煤炭自燃发火风险降低,矿工不用在煤壁前频繁联网,降低了煤壁片帮伤人隐患,减少了矿工进入煤壁侧工作时间,提高了工作效率。

7 结论

在综采工作面铺网做拆架巷时,使用护顶格瑞特柔性网实现安全、快速施工。二矿在71503 综采工作面试用格瑞特柔性网,为阳煤集团综采工作面拆除工作缩短了工期,提高了经济效益,降低了安全隐患。

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