(内蒙古伊泰集团有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 017000)
自开通道与特种车运输的综采设备回撤技术
李文艺
(内蒙古伊泰集团有限公司,内蒙古鄂尔多斯017000)
综采工作面回撤工作是煤矿能否完成正常生产接替,实现稳产、高产的重要环节,其中回撤通道主要分为自开回撤通道和预开回撤通道2种,各自的优缺点明显。伊泰京粤酸刺沟煤矿4煤4117-2综采工作面在设备回撤过程中,通过多次探索将2种方式有效结合,开创了自开通道和无轨胶轮车运输的回撤方式,取得良好效果。详细介绍自开通道的支护技术、回撤工艺,分析了这种回撤技术的经济效益。
自开通道;通道支护;回撤工艺;回撤成本
Dismantlement Technology of Full-mechanized Mining Equipments by Current-DrivingGallery and Transporting with Special Vehicle
根据工作面地质条件和辅助运输的不同,目前综采设备回撤通道主要分为自开回撤通道和预开回撤通道(即辅巷多通道)。自开回撤通道多在辅助运输为传统轨道运输的煤矿使用;而辅巷多通道一般在辅助运输为无轨胶轮车运输的煤矿使用。辅巷多通道回撤工艺最大的优点是多头作业,方便灵活,平行作业点多,便于快速回撤,但缺点也比较明显,须对主回撤通道提前进行二次支护,成本费用增加了,而且对工作面贯通质量要求较高,易形成贯通台阶和周期来压步距控制不到位导致的压架现象,给回撤带来非常大的困难。自开通道回撤不需要通道的二次补强支护,工程成本费用低;终采线可根据周期来压情况在一定范围内自主选择,以减少回撤通道顶板压力。其缺点是单头撤设备导致回撤时间较长。比较这两种回撤通道技术,利弊都比较明显。如果将两种技术的优点有效整合,将会大大地提高效率,降低成本,给企业带来极大的经济效益。
在伊泰京粤酸刺沟煤矿4煤4117-2工作面的综采设备回撤过程中,通过多次技术探索,将自开回撤通道和辅巷多通道有效结合,创新了自开回撤通道和无轨胶轮车运输相结合的回撤方式,取得了很好的效果。
1.1 4117-2工作面地质条件和支架
4号煤层为中厚煤层,该回采工作面煤层走向北北东,倾向北西西,工作面煤层倾角平均1°,平均厚度3.29m,采高3.2m,本煤层属暗煤,质硬、灰分较高,顶板比较稳定。4117-2工作面倾向长151m,工作面液压支架型号为ZY9000/17/35D,支撑高度1.7/3.5m。共91架(其中端头架6个,过渡架2个,中间架83个)
1.2 自开通道支护技术
工作面末采推进到距终采线2.5m时,支架全部拉到位,之后将输送机推出0.8m,采煤机在端部斜切进刀,采煤机割通刀,同时将支架护帮板打出,然后进行支护。支护结束后,拔出支架推拉杆与刮板运输机联接销轴,使支架与刮板运输机分离,利用单体液压支柱推移刮板输送机,之后进行割煤、支护。直至将输送机推至割最后一刀煤,支护完顶、帮为止。
回撤通道净宽2.5m,净高3.2m;要求通道底板要平整,不能出现坑坑洼洼,影响特种车行车。
工作面末采推进12m后,支架停止前移,采煤机割煤后及时打出护帮板,进行第1、第2列锚杆、锚索、W钢带、金属网顶板永久支护,第1列锚杆距支架前梁200mm。第1、第2列锚杆及第1列锚索支护结束后,每架利用单体液压支柱推移刮板输送机,用单体支柱推输送机。
采煤机割第2、第3个循环时,根据顶板稳定情况,采煤机割煤21m(顶板破碎时缩小割煤长度,即满足支护所需空间)后,将采煤机退回到永久支护下,将采煤机、刮板输送机、转载机停电并闭锁(在组合开关上停电、挂牌)。采用锚杆、锚索、W钢带、金属网对顶板进行永久支护,支护时人员与采煤机滚筒必须保证5m以上距离。
第3刀割煤后,保证支架前梁距离终采线2.5m,对顶、帮按照设计要求支护。锚索布置:顶板锚索φ17.8mm×7200mm,间距700mm,排距1750mm,全部垂直顶板打设,锚索预应力不得小于100kN,锚固力不得小于240kN;锚杆布置:顶、帮锚杆均为左旋无纵筋螺纹钢,顶锚杆间排距700mm×900mm,帮锚杆间排距900mm×900mm;顶部采用8号铁丝编织而成,网孔规格50mm×50mm网片支护,规格为10000mm×1000mm金属网;煤帮采用8号铁丝编织而成,网孔规格50mm×50mm,网片规格为5000mm×3200mm的金属网。末采自开通道联网支护见图1。
图1 末采自开通道联网支护
2.1 施工硐室
停采前,在辅运巷实体煤一侧距终采线20m左右施工1个倒车硐室,用于特种车会车;在辅运巷煤柱一侧距终采线25m左右施工1个临时泵站硐室。停采后,在机尾正对煤壁处施工1个绞车硐室,回撤时稳设绞车。
2.2 设备运输路线
胶带机尾、转载机、破碎机、工作面运输机机头及传动部、过渡槽及1号、2号和3号液压支架行车路线如下:工作面→主运巷→行车通道→辅运巷→升井。
工作面输送机中部槽及机尾、采煤机、液压支架及电缆管线等行车路线如下:工作面→辅运巷→升井。回撤设备运输路线如图2所示。
图2 自开通道回撤设备运输路线
2.3 撤架工艺
在25号液压支架处紧贴支架底座稳放1台JSD-25型绞车用于撤架,ED25车调整支架位置,并安排1台专用40T支架车将撤出的支架及时运出通道存放在辅运巷位置后,由支架车装车升井,工作面液压支架从机头侧开口形成掩护,逐次向机尾回撤,掩护形成后在撤架过程中在通道合适位置安设局部通风机,保证通道风量充足。具体撤架流程如下:机头1号、2号和3号端头架抽出撤走,从主运巷运走升井,机头4号和5号支架作为掩护支架;其余工作面液压支架撤架正常回撤,回撤通道平面布置如图3所示。
图3 回撤通道平面布置
在25号液压支架处紧贴支架底座稳放1台JSD-25型绞车,负责液压支架回撤、调向、拉运至绞车位置,然后用ED25车进入通道调正支架,4OT支架车装车运至辅运巷,由升井支架车装车升井。支架撤出后及时打好木垛及单体支柱,维护三角区。支架撤至距离绞车5m左右时,将绞车倒至50号液压支架处,正常回撤剩余液压支架;然后再次将绞车倒至70号液压支架处正常回撤液压支架。最后将绞车倒至辅运巷绞车硐室内,回撤剩余支架。
4117-2工作面采用自开通道回撤工艺,回撤设备共用8d,和提前预掘通道回撤工艺相比,减少了主回撤通道的掘进、一次支护及二次补强支护工程的施工,回撤过程中也减少了二次支护用的垛式支架和单体液压支柱的撤运工序,但增加了末采支护费用。主回撤通道的一次支护费用和自开通道末采支护费用基本相当。
经费用计算比较,自开通道回撤比预掘通道回撤总体节约费用2077280元,但综采工作面末采和设备回撤累加施工时间增加4d。在当前煤矿效益下滑,煤炭销售不畅的状况下,在地质条件和设备条件允许的情况下,自开通道和特种车运输相结合的回撤方式,应该优先采用。
(1)详细介绍了自开通道和特种车运输相结合的综采设备回撤新工艺的技术特点。并和预掘通道回撤方式进行了费用比较,虽然施工时间增加了,但可以节约大量的成本费用,在目前的煤炭市场条件下,有很大的市场推广价值。
(2)自开通道和特种车运输相结合的综采设备回撤新工艺也有局限性,在工作面长度200m以内、支架重量30t以下,底板较坚硬、顶板完整且周期来压规律的条件下,适宜采用这种方式回撤综采设备。这种回撤方式还需在实践中不断地研究、总结,有选择性地进行技术改进,对综采搬家倒面及节约搬家成本费用是非常必要的。
[1]贺安民.综采工作面回撤“辅巷多通道”工艺设计的应用[J].煤炭工程,2007,39(10):5-6.
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[3]曹忠格.综采工作面快速搬家技术研究[J].河北煤炭,2009(1):16-17.
[责任编辑:邹正立]
2014-04-14
10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2014.06.010
李文艺(1969-),男,山西大同人,工程师,从事煤矿综采搬家及煤矿安全工作。
李文艺.自开通道与特种车运输的综采设备回撤技术[J].煤矿开采,2014,19(6):39-40,76.
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