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浅论综放工作面改系统、调面技术的研究与应用

2020-10-09赵施洋

科技风 2020年24期
关键词:研究与应用

赵施洋

摘 要:综放工作面改系统、调面是煤矿开采过程中一项非常复杂、技术要求非常高的工程,调面的成功与否将直接影响到工作面高效开采和增加矿井煤炭回收率,本文通过综放工作面改系统后按比例调整甩面的技术运用进行简要分析。

关键词:综放工作面;改系统技术;调面技术;研究与应用

1 工作面概述

某矿7002工作面采用走向长壁布置,工作面走向长度510~558m,倾向长度30-115/72.5m,煤层平均厚度5.19m,煤层倾角平均8°。溜子道和材料道均为锚网支护,各采用一部无极绳绞车运输,溜子道采用拐弯装置。溜子道安装了一部DSJ100/80/2*315型皮带机(含拐弯装置1套)和一部SZZ-764/200型桥式转载机,配合工作面的两部SGZ764/630型刮板输送机作为煤炭运输系统。工作面使用MG300/730-3.3D电牵引采煤机割煤,使用ZF5200/16/28型放顶煤支架对顶板进行维护。回采期间工作面需进行30°的旋转。工作面主要存在顶板、运输、老塘侧支护等方面的隐患。

2 工作面改系统技术实施方案

(1)工作面正常推进到转载机机头至拐点约24米处,将皮带拐弯装置拆除、回收。

(2)拆除拐弯装置后,进行改系统。即将转载机整体向外拉移,使转载机机尾至拐点外3米位置处,皮带机尾整体向外缩,将皮带机尾与转载机搭接好,然后从后部溜子机头处直至转载机机尾处铺设一部SGZ764/200溜子,利用这部溜子实现运煤系统完善。

(3)随着工作面的回采,SGZ764/200溜子逐渐缩短至20米左右时,进行第二次改系统,即将转载机整体向外拉移,小溜子使用回柱机配合单体整体向外拉移,确保与转载机搭接合理,利用溜子实现运煤系统拐弯。小溜子共拉移2次,当SGZ764/200溜子基本与转载机平行时,掀掉整部溜子,并回收升井,将转载机整体向后拉移与工作面前后部溜子搭接合适,向后拉移转载机时将原转载机的拉移千斤顶调好方向,大链一端固定在3根2米锚杆上,另一端固定在1#过渡支架底座上,使用千斤顶整体向后拉移。

(4)转载机整体长为40米,最宽处为2.0米,经实地测量拐点的宽度,转载机整体不能通过拐点,在拉移时,必须将转载机靠下帮的溜槽哑铃销拆除,脱开点位于破碎机后部,然后在拉移转载机时,用单体对转载机进行上下拨动,以便于转载机顺利的通过拐点。

(5)改好系统后进行回采,回采过程中每推进一刀使用单体配合适当长度半圆木跨溜子“一梁三柱”打设切顶柱(上帮打设2根,下帮打设1根,),防止老塘跨落推跨切顶柱。当小溜子溜槽置于老塘内3节溜槽时,当班必须掐溜槽。

3 工作面调面技术实施方案

7002工作面自机头至拐点35米位置处开始调机头,当时机头超前机尾1米,溜子机头距中线0.3米,两道高差11米,工作面支架77台。

3.1 具体调面方案

由图可以看出,本次调面自溜子道拐点O点往里35米处的A点到最终达到垂直点的D点,调面期间溜子道推进距离约为70米,材料道推进9米。调面方案如下:

(1)当工作面机头推进至距拐点O点往里35米处,然后开始按照比例调机头,当工作面推至图示OC连线时第一阶段调面结束,在第一阶段,机头推进35米,机尾推进6米。

(2)自OC连线开始至DF连线为本次调面的第二阶段。按增大比例调机头。在第二阶段,机头推进35米,机尾推进约3米。此时机头超前机尾1.2米,调面结束。

3.2 调面期间的注意事项

(1)调面期间煤机必须尽量跑通刀,拐刀时应长短刀结合,按比例调面,要防止工作面出现急弯,造成挤架、咬架和倒架等现象。

(2)调面期间推溜顺序:在工作面调面期间必须根据溜子的“上窜下滑”及时调整推溜顺序。

(3)支架工移架过程中利用好侧护板及时调整支架的方向,必要时使用单体进行调架。

3.3 现场回采遇到主要问题的技术解决措施

(1)工作面距拐点35米开始调机头,由于考虑溜子上窜过多,调面期间采取先拐长刀,后拐短刀的方式进行调面,在发现溜子未出现明显上窜情况下,对拐刀位置进行了更改,采取先拐短刀,后拐长刀,从机头向机尾进行推溜,以拉大拐点处小面宽度,确保第二阶段甩面支架不撞帮。但由于工作面支架调斜严重,工作面溜子一直未“上窜”,回采至拐点处时小面最大只有1.4米,对第二阶段调面造成了极大的困难。

(2)在整个调面过程中机尾段支架由于推进度较慢,造成前后错差较大,出现前梁处挤架、咬架现象,根据现场情况改变拐刀方式,即先割通机尾,从机尾开始移架,利用侧护板进行调架,逐渐释放溜子、支架所聚集的压力。

(3)为保证机头吐煤,工作面前后溜在通过拐点时各加一节普通溜槽。过拐点后前后溜下滑,根据现场情况及时对前溜掐一节溜槽,生产2个圆班后对后溜全面清理,拉后溜连接点向机头方向更改连接点,利用单体及拉后溜整体将后溜上抵09米,保证了后溜的吐煤空间。

(4)在机头拐正以后,工作面弯曲度较大,前溜与转载机基本无吐煤空间,根据现场情况对机巷下帮进行扩帮0.5~1.0米,保证了后续工作面的调整。

(5)在机头拐正以后,减小调面比例,由于支架一直处于向机头推移的方向,通过4个原班的调整工作面一直未上窜,利用单体从机尾开始调整“支架向”,同时利用单体将前溜上抵0.2米保证了出煤空间,经过2天的调整工作面走向正常。

4 综放工作面类似改系统、调面的建议

4.1 工作面改系统的建议

(1)拐弯点内侧进行抹角,建议抹角1~2米,以避免转载机过拐点前后距帮过近,导致转载机过拐点难度较大。

(2)拉移转载机过拐点后,转载机机头要及时固定在皮带机尾最前端。

(3)转载机机尾位置需尽量调整到与拐点平行较佳。

(4)由于工作面旋转机头,在最后两次整体拉移转载机过程中,需尽量避免老塘侧溜槽滞后情况,可有效减少回料时的安全风险。

4.2 工作面调面的建议

(1)拐弯点内侧进行抹角,可以调解机头过拐点期间前后溜吐煤空间。

(2)拐点前后30米范围内巷道宽度在原基础上刷大1米为宜,避免巷道两帮出现位移,造成机头无吐煤空间。

(3)机头通过拐点时要注意下出口小面太小的问题,以免为第二阶段调面造成困难,错失最佳调面时机。

(4)工作面拐正时注意控制直线度,尽量避免“圆弧”状情况的发生。

(5)要注意机尾支架调斜严重的问题,建议使用单体及时分步进行调架。

(6)建议前后溜各准备一节溜槽短接,以便在前后溜通过拐点期间调整与转载机搭接问题。即使前溜撞帮,在不需拆除支架的情况下利用溜槽短接解决搭接问题。

(7)调面质量的优劣,在很大程度上依赖调面中拐刀的位置,建议要求支架工、煤机司机严格按照设计的拐刀位置进行割煤,做到不超前也不滞后,支架拐刀应长短刀结合。

(8)由于调面期间工作面上下进度不同,造成工作面“上窜下滑”控制较难,所以必须确保推溜顺序符合要求。

5 结语

由于采煤工作面受到大断层、陷落柱、岩浆侵入等特殊地质条件下的无法进行正常的采煤工作面布置,采煤工作面通过改系统、调面的布置,能够有效的避开特殊地质条件的影响,提高煤炭回收率,为今后采掘工程中遇到类似的问题提供重要的技术资料,保障井下特殊地质条件下通过合理的布局提高煤炭回收率。

参考文献:

[1]曹习华.综放工作面调面技术与实践[J].煤炭科技,2014,04(51).

[2]王军国.综放工作面旋转开采技术的研究与应用[J].煤炭科学技术,2015(S1).

[3]邵福兵,邹朝阳,张沛顶.综采放顶煤工作面旋转回采技術的研究与应用[J].中国煤炭,2011(18).

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