程 强,王有忠
(乐平矿务局 涌山煤矿,江西 乐平333305)
乐平矿务局涌山煤矿为斜井暗斜井多水平开拓。在煤系底部地层中,布置集中运输大巷和回风巷,采区布置集中石门,共划分为三个水平,一水平最低标高为-120 m,二水平最低标高-270m,三水平最低标高为-475m。明斜井直至-270m水平,暗斜井至-475m,每600m划分一个采区;-120m水平已开采结束,-270m水平基本结束,现只有26采区还在生产,-475m水平的32采区、31采区正在生产,36采区在开拓准备中。矿井开采急倾斜煤层,煤层平均倾角65°~75°,地质构造复杂,煤系地层厚约300~500m,含煤11层,为中近距离煤层群,煤层总厚度为20.86m。煤层较稳定,结构较复杂,含夹矸1~3层,煤种均为低磷、低中硫的无烟煤,其中二、三、四、五煤为主采煤层,一、六、七、八煤为局部可采煤层,开采煤层均为突出煤层。
涌山矿原来在煤层巷道施工过程中采用传统的放炮掘进,金属支架支护的作业方式,该作业方式不仅单进较低,且存在着诸多不安全因素。
1)在煤层中掘进过程中,由于放炮后大量的煤炭瞬间从煤体中剥离下来,造成大量的煤体内瓦斯瞬间涌入到工作面内,导致工作面短时间内瓦斯超限。
2)由于放炮后产生强烈的冲击波,经常将通风设施损坏及将支护好的金属棚冲倒,造成大面积垮巷事故,同时炮掘单进较低常影响采区正常接替。
1)巷道布置及煤层赋存特征。32302风巷掘进工作面位于二水平32-270石门三煤以东,走向布置320m,断面形状为三心拱。巷道规格为下净宽2.8m,净高2.6m(拱高0.3m);该块段地质构造较简单,地层倾向325°~337°,倾角67°~78°,F=4~6。
2)EBH35型煤巷掘进机具有自动割煤及装煤的特点。掘进速度快,提高了工作面单进,缓解了采面接替紧张局面,同时简化了装煤过程,大大降低工人劳动强度。在煤巷掘进过程中有效地缓解了煤体内的瓦斯大面积涌出的情况,使其均衡释放,通过采取通风及防尘技术,有效地缓解了工作面瓦斯积聚现象。
1)生产工艺流程:开机前准备→掘进机割、装、运→运料、清浮煤→临时支护→下一循环。
2)检修工艺流程:检修前准备→检修掘进机各部位、加油、更换截齿→下料→其他工作→正常掘进。
3)掘进机截割工艺:按设计要求截割出巷道轮廓,采用前探梁进行控制巷顶,然后用木尖把前探梁刹实,并使梯形棚梁子贴棚顶,同时背好帮及顶;临时支护完毕,使用掘进机出煤后进行支护(掘进机采用横向往复式截割,截割时将截割头调至巷道中,由巷道上部开口进刀,左右摆动先割出槽窝,然后由上往下进行截割,进刀深度以0.7m为宜,待截割完毕且架棚支护后,再进行下一个循环,往复进行)。
4)掘进机割煤路线:32302风巷采用EBH35悬臂式掘进机截割,截割示意见图1、图2。
图1 水平左右掘进
图2 从上向下掘进
1)因32302风巷煤层中局部地段有近0.5m左右的煤层岩石夹矸,且坚硬系数大于6,造成掘进机截割钻头损坏较大,为节约成本及提高掘进机的利用率,通过分析比较对岩层夹矸部分采用放炮掘进,大大降低了钻头损耗,节约了成本,同时提高了掘进速度。
2)掘进机没有内置喷雾系统,为解决掘进机在割煤过程产生大量粉尘问题,采取加装(巷道两侧)各一趟Φ25 mm管路至割煤点安装喷洒,掘进机正常割煤及装载时由工人开启喷洒降尘,杜绝了工作面的粉尘飞扬。
3)装载煤时容易偏、漏煤,不利于文明生产,针对这一问题对掘进机装载溜槽两侧挡板加高0.3m,有效地解决了在装煤过程中出现漏煤的现象。
4)涌山矿在煤层巷道采用掘进机施工提高了单进,加快了掘进进度,减轻了工人劳动强度,提高了循环进度,增加了职工收入,提高了职工生产积极性。同时避免了放炮炸倒棚子及瓦斯积聚现象,对巷道围岩不会产生破环作用,促进了安全生产,为搞好质量标准化和文明卫生创造了条件。