魏广军
(1.太原理工大学矿业工程学院,太原 030024;2.神华神东煤炭集团补连塔矿,内蒙古 伊旗 017209)
神东矿区综采工作面快速贯通技术
魏广军1,2
(1.太原理工大学矿业工程学院,太原 030024;2.神华神东煤炭集团补连塔矿,内蒙古 伊旗 017209)
神东矿区在综采工作面末采贯通采取了使用高强度柔性网、将末采贯通时用的钢丝绳预先编入柔性网、使用绞车上第一茬网的相关技术,保证综采工作面的安全高效贯通,不仅缩短了贯通时间、减少了贯通人工,并且保证了工作人员的安全。
综采工作面;快速贯通;安全技术
神东矿区先后对工作面末采贯通技术进行优化,根据现场实际情况总结了一些提高末采贯通速度的技术经验,本文结合补连塔煤矿22306工作面介绍综采工作面末采高效贯通的关键技术。
22306 末采贯通段上覆基岩厚度110~130 m,松散层厚度10~15 m,地表无异常,末采段平均煤厚6.97 m。22306工作面主回撤通道位于22306运输顺槽13联巷、22306回风顺槽16联巷,宽6.0 m、高4.7~5.0 m、长311.8 m;辅回撤通道长度与主回撤通道一样,宽5.4 m,高4.0 m;主回撤通道和辅回撤通道之间留30 m的煤柱,联巷宽5.4 m,高4.3~4.0 m。工作面采用ZY18000/32/70D型支架支护,支护强度1.33~1.49 MPa,回撤通道采用ZZ18000/25/50型垛式支架配合锚索(杆)+钢带支护,支护强度平均1.92 MPa。
神东矿区以往通过设备维护、回撤通道支护、顶板控制、工程质量、矿压控制到位等手段控制贯通质量,不仅提高了末采贯通效率,而且保证了现场的安全管理;神东矿区各矿又在以往的基础上大胆创新使用新、材料新工艺,大大缩短了贯通时间、保证了现场安全。
2.1 使用高强度柔性网
从前末采贯通中使用铅丝网,不仅需要大量人工搬运,而且进入溜槽反复联网很不安全;为此22306工作面了高强度柔性网(网片长323.6 m,宽16 m)。根据网片在贯通后所在位置的强度要求不一样,末端的2 m使用规格PET400×600 kN/m,中部的6 m使用规格PET800×800 kN/m,首段的8 m使用规格PET400×600 kN/m。综采工作面使用了柔性纤维网以后,保证了挂网的质量和速度,而且挂网人员只需要挂1次网,挂网时不需要在煤壁前方作业,保证了安全、提高了贯通速度和贯通质量。柔性纤维网挂好以后,后期只需要撩网、放网,不需要补网,提高了推进速度,可以起到甩压的作用,压力甩过后可以避免冒顶事故,工作面正常推进的情况下保证了贯通质量。柔性纤维网要比金属网压网容易,贯通完以后,柔性纤维网能将整个支架都包住,而且最下端网边能压入采空区内,为后期回撤支架提供一个安全的作业环境。
2.2 将末采贯通时用的钢丝绳预先编入柔性网
为保证贯通后顺利回撤设备等,需在网片中编入钢丝绳。以往的工艺中钢丝绳是在工作面贯通中距离停采线5 m时开始编入第1根钢丝绳,每隔0.8 m再编入1根,计编6根。为了速度及贯通时间减少人员进入架前作业,提出了预先将钢丝绳编入柔性网中,柔性网共计编入7根15.5 mm钢丝绳,第1根钢丝绳距网片末端2 m,每隔0.8 m再编入1根,共计编入7根,见图1。以往,编入1根钢丝绳约用1.5 h,六根钢丝绳约9 h。如今,预先将钢丝绳编入柔性网,可将贯通时间缩短一个小班,并避免了人员进入架前作业,而且减少了人工。
2.3 使用绞车上第一茬网
以往,末采挂网是在施工完顶板锚索后,人工用马蹄环将钢丝绳固定在锚索上,靠人工将钢丝绳拉紧,然后将网片与钢丝绳用绑丝固定,不仅费事费力、而且需要大量的人工进入架前作业,带来较大安全隐患。如今,提出了靠绞车拉钢丝绳上第一茬网,具体施工如下:
1)距离停采线100 m时,根据矿压数据和经验,在运顺和回顺距离停采线14.5 m,15 m、15.5 m、16 m位置处,各施工锚索(22 mm×8 150 mm)和托盘(见图2),15.5 m位置环口方向垂直工作面,14.5 m、15 m、16 m位置环口方向平行工作面,托盘焊接转载机接连环,还在四周加工25 mm眼,每个锚索上2个22 mm锁具,还在15.5 m处上20 T滑轮,15m和16 m位置上6 m的22 mm钢丝绳。
2)将钢丝绳在地面提前盘入绞车内,每个绞车盘600 m的22 mm钢丝绳,距离停产线30 m时,分别放入主回撤通道对应联巷靠近副帮侧,钢丝绳位置正对滑轮位置。绞车分别用4根4.5 m单体支撑。
3)工作面中部架缝处施工托盘(300 mm×300 mm×16 mm)+3根锚索(22 mm×5 150 mm),接连环顺着工作面方向,用于固定从机头机尾绞车伸出的钢丝绳。工作面顶板破碎处,每个架缝施工1根22 mm×5 150 mm锚索。完整处每隔两个架缝施工1根22 mm×5 150 mm锚索,锚索外露长度为300 mm。施工在两支架架缝处,以顶梁前端为参考向前200 mm位置,视架缝大小上300 mm×300mm×12 mm的托盘或300 mm×150 mm×12 mm的托盘,托盘正对煤壁方向焊接25 mm环,环口方向顺着工作面方向。见图3和图4。4)顶板锚索施工完后,将钢丝绳自机头(尾)向工作面中部穿入,并在中部将钢丝绳绳头锁死;每台支架中部用链接环将柔性网与钢丝绳连接;利用两端头绞车拉钢丝绳将网片拉到位,见图5。5)工作面利用绞车上第一茬网时,要注意以下几点:a.穿钢丝绳要防止钢丝绳拗劲和打环,穿多少、往出伸多少,防止拉出的过多、造成钢丝绳打环。b.联网时,一个U形位置上四个挂网连接环,大头朝上,小头朝下、每个支架的中间位置上一道,U形位置中间上两道挂网连接环,严禁在锚索托盘正下方上挂网连接环。c.起网前,检查钢丝绳与刮板是否挂卡、挂网连接环的位置、绞盘伸出的钢丝绳与柔性网钢丝绳是否连接正确等。d.起网后,迅速将钢丝绳与两端头提前固定的6 m钢丝绳固定。
神东矿区末采贯通时使用柔性网、将钢丝绳提前编入柔性网、使用绞车上第一茬网等技术,大大提高了末采贯通速度,将贯通时间由原来的5~7 d、缩短到2~3 d。人工方面,原来末采贯通时每班都需100~120人,总计人工约2 000个,现在贯通期间施工锚索、上第一茬网、联网、清浮煤每班100人,其他每班只需13人,总计人工约500个。新工艺的使用,不仅缩短了贯通时间、减少了人工,而且降低了工人劳动强度,提高了安全系数。
Rapid Breakthrough Technology of Fully-mechanized Working Face in Shendong Mining Area
WEI Guangjun1,2
(1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China; 2.Bulianta Mine,Shenhua Shendong Coal Group,Jiqi 017209,China)
High-strength flexible net is used in ending-stage of breakthrough in fully-mechanized mining face.Steel wire rope is knitted into the flexible net in advance.In addition,the first mesh of winch and other relative technologies could ensure the safe and efficient breakthrough of the working face,which could not only reduce the time and labor,but also guarantee the staff safety.
fully-mechanized mining face;rapid breakthrough;safety technology
TD353
A
1672-5050(2015)01-0048-03
10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.01.016
(编辑:刘新光)
2014-10-19
魏广军(1985-),男,河南舞阳人,在读工程硕士研究生,助理工程师,从事煤矿生产技术管理工作。