文/郑路平
对接调采技术在综采工作面推进过程中的应用
文/郑路平
在设计工作面过程中,由于受各类煤柱、陷落柱、断层、变薄带、小煤窑采空区、本单体工作面采空区等地质条件变化影响以及保护煤柱的需要,一些难以回采的块段需要予以剔除。这样部分工作面就不能布置成为矩形,推进过程中经常会出现工作面对接、调采、工作面不等长等问题,以及出现加减支架的现象。如采取的措施不当,一方面会因机尾带普采,从而给工作面安全管理带来困难;另一方面会因频繁加、减支架,影响工作面的正常推进速度。
为了减少煤炭资源损失,最大限度地回收煤炭资源,增加矿井服务年限,显德汪矿在1215工作面推进过程中,创新对接和调采工艺,不仅保证了安全生产,而且做到了“调采”不“掉产”,创造了明显的经济和社会效益。
1215工作面作为显德汪矿二采区1#煤层第三个工作面,四周受小煤窑和其它地质条件的限制,无法布置成为正规矩形工作面。为了取消护巷煤柱,减少搬家次数,显德汪矿将1215工作面布置成在推进过程对接和调采的工作面,切眼布置24个支架,工作面推进30m再对接66个支架,推进50m后工作面开始调采。调采过程中,随着工作面逐渐变长,需要逐渐增加支架,工作面支架由调采前90个增加到106个;达到最长后随着继续调采,工作面开始缩短,工作面支架也逐步减少,由最多时的106架最终减少到调采前的90个支架。见图1。
图1 1215工作面支架布置示意图
以往工作面对接时,为了防止工作面 “穿袖”,会在对接巷外再掘一条小巷道,并在巷道内提前放一个支架(A支架),当工作面由切眼位置推到与对接巷支架推齐时,停止推进,将机尾一套拆开拉到新的机尾,然后将支架A后移,一直移到和对接巷的支架平齐。但在实际工作中,由于此时没有绞车,已不能用绞车配滑轮将支架后移,只能用单体将支架缓慢向后顶。由于支架较重,最重支架近20t,一根单体顶不动,需要两根单体配合,且支架后移距离较远,顶一次后单体很难找到合适的支撑点,所以将支架后移到合适的位置比较困难,最长时需要2个小时,影响开车时间。为此,显德汪矿在1215工作面切眼安装时,采取增加一个支架,减少一块溜槽的方法,且为了保证该支架能够顺利前移,还将新增支架和工作面机尾外壳连在一起,随着工作面推进支架前移。该方法的实施,不仅少掘一条小巷道,而且也去除了对接时将支架后移的环节,减轻了工人的劳动强度,缩短了对接时间,增加了开机率。见图2。
图2 对接措施对比图
1.增加支架的具体措施
调采时,当1215工作面回采至拐弯点15m时,根据适当比例开始调采。随着调采的进行,工作面不断加长,支架也需要不断增加。以前调采时,中班、夜班正常出煤,当支架进入工作面后继续生产,当支架上侧距离巷道下侧超过500mm时,开始加第一道铰接顶梁。随着调采工作面的不断变长,工作面铰接顶梁也由最初的一道变为两道,甚至三道,工作面也由原来的综采变为综采加普采,增加了机尾段的顶板管理难度。夜班结束后,再由早班将普采梁去掉改为支架,第二天随着工作面的推进变长,、夜班机尾段继续加铰接顶梁,早班再将顶梁替换为支架。为了确保在工作面机尾不使用普采支护,显德汪矿在巷道内采用增加支架的方法。随着调采工作面缓慢变长,所加支架也从巷道内逐渐挪到工作面内,当最上一个支架上侧护和巷道下帮齐时,停止推进。当支架进入工作面后,再停下来,再加支架,循环往复,直至工作面推进到拐点。当工作面达到最长后,调采工作面将由长变短,支架也将逐步减少。
2.减少支架的具体方法
减支架的方法和加支架的方法正好相反。随着工作面的推进工作面逐渐变短,支架上侧护由和巷道下帮齐逐渐顶住上帮,此时缩短溜槽去支架。缩短溜槽时,应多缩一块,将溜槽缩到工作面以里。第一刀割煤时,机组可能割不透煤,需人工放炮清煤,推一两刀后机组就能将煤割透,去支架时和溜槽相比少去一个支架,和煤壁下帮齐,随着工作面的推进,支架逐步移到巷道里再到上帮,因少一块溜槽,根据情况,支架离上帮500mm时用绞车将支架拉出,当下一个支架再次顶住上帮时,停止推进开始去溜槽出支架,依然是多缩一块溜槽少出一个支架,直至调正。
增减支架的具体方法能确保机尾段顶板始终处在支架下面,杜绝了普采,避免了挂梁打单体的环节,不仅确保了安全,而且也保证了工作面的正规循环,做到“调采”不“掉产”。
1.机尾段顶板管理得到了加强,保证了安全。新方法的实施,杜绝了机尾带普采,支架对顶板的支撑力远高于单体,防止了溜碴冒顶现象的发生。
2.减轻了工人的劳动强度。新方法的实施,杜绝了机尾带普采,也就杜绝了挂梁和打单体,工人就不用频繁地挂梁去梁、支单体回单体,从而减轻了工人的劳动强度。
3.组织多循环,可提高经济效益。机尾有普采时,无论是三四控顶还是四五控顶,都有放顶环节,而规程规定,放顶和采煤不能同时作业,放顶时需停止采煤。新方法的实施,杜绝了机尾带普采,就可以组织多循环,从而提高经济效益。该方法实施半个月以来,日产煤3000吨以上,从而真正做到了“调采”不“掉产”。
(作者单位:冀中能源股份有限公司显德汪矿)
(责任编辑:周琼)