余勇辉,万林水,黎 剑,王地长,罗剑丰,熊新荣
(1.安源煤业集团流舍煤矿,江西 丰城 331107;2.安源煤业集团曲江公司,江西 丰城 331136)
712综采面位于安源煤业集团曲江公司(位于江西省丰城市曲江镇境内)-850东三下山采区西边的上部。工作面煤厚2.7 m左右,煤层的自然发火期为2~6个月。该工作面的中部,被落差为7.5 m的正断层由南向北纵切为西712(A)、东712(B)两个块段,712(A)面位于断层上盘,位置低,712(B)位于断层下盘,位置高,由712(A)向712(B)面回采。712(A)可采储量约0.11 Mt。712(B)可采储量约0.087 Mt。为跳采过断层,需将712(A)面的三机设备、液压支架等设备通过拆卸搬家转移的方式运至712(B)面切眼安装。
712综采面受断层的影响,是强行开采过断层,还是将712(A)面设备拆卸搬迁到712(B)面,类比考虑诸多因素和难题有:
工作面强行过断层时需考虑:爆破药量、爆炸击物、截齿损耗、抬垫方木、盘坡留煤、推进缓慢、岩硬块大、转运不便、缓冲集压、防火处理、筛选精洗等。
综采设备搬家安装时需考虑:出进线路、巷修抄底、铺轨绞车、平台甩道、安防设施、拆卸设备、搬运提升、安装设备、抽放系统、通风调整、爆破作业、动火作业、二次扩削架棚、各类支护材料、支架采煤机暂放、平车运出、二次或补充方案等。
经过详细技术论证,最终决定712综采工作面采用跳采搬家的方法过断层,即712(A)采到断层停采线时收尾,设备搬到712(B)面切眼安装。
以《712A综采面收尾回撤及712B综采面接替安装期间管理办法》的通知及《712A综采面收尾工程量时间安排表》和《712B综采面接替工程量时间安排表》为工作指导;以《712综采面巷修(挑顶扩削抄底)安全技术措施》、《712A面扩削拆卸回撤安全技术措施》和《712B面扩削安装安全技术措施》及《712A面拆、712B面装综采设备运输提升安全技术措施》等为操作标准,按照综采指挥部、矿调度室、现场带班领导、各相关科室、作业单位的跟班干部及安全员、验收员的协调,并有制度奖惩等来督促安全生产和完成任务。
当A面即将采到断层旁的停采线时,必须把A面通往B面的两道和回风措巷及切眼的巷修和运输路线、绞车配装等事项达到搬家设计要求。按工程计划和要求把A面设备分别经二路三向搬迁移运到B面后,再按部件编号进行安装、调试、验收投产。主要工程量包括:
(1)把A面顺槽的移动变电站、开关车、转载机向外搬运到B面顺槽。
(2)拆A面采煤机、运输机挡板搬运到B面风巷存放。
(3)拆A面运输机搬运到B面切眼安装。
(4)拆A面液压支架搬运到B面切眼,自下而上依次进行安装,部分未安装的支架可暂存放在风巷。
(5)B面切眼安装采煤机。
A面支架回撤及B面支架安装的线路方案讨论与优化:由1#支架开始向上逐步回收支架,经712风巷→712风措→712B面切眼预先运送20架左右支架存在712B面风巷(有75 m左右平巷),再由下向上逐步安装支架。该方案运输线路较短,但在712风措及B面切眼交叉口处转向较为困难,可对该段进行改造扩削。
A面收尾工序:两道清修抄底→铺网→挂钢丝绳→扩削架棚→整运输机道→拆电缆管路→拆运开关车→拆运转载机→拆运采煤机→拆运运输机→抄底钉道→安装绞车→拆运液压支架→堆木垛充填与防火处理→木柱替换液压支柱与回收→封闭两道。
B面接替工序:两道清修抄底→在顺槽搬运开关车→拆装胶带输送机→运装转载机。风巷临时停放运输机槽挡板→采煤机→编有64#至93#液压支架;切眼内第一次抄底与同步安装小型刮板输送机→第一次扩削架棚→第二次抄底(施工绞车房)钉道→安装绞车→替换输送机→第二次扩削架棚→安装液压支架(安装到63#液压支架时暂停,待64#至92#液压支架运至风巷临时停放后,把93#液压支架接靠63#液压支架安装,再把风巷存放的支架倒号接续安装)→安装采煤机→安装运输机槽挡板→调试设备→试采验收。
A面临近停采线时,就可着手准备A面收尾和B面接替工作,并根据现场情况来联系或确定各科室和参与单位的职责和任务,且要求安全操作,并在相应的时间段完成预定目标。
围绕着A面收尾的顺槽、风巷、措巷和B面接替的顺槽、切眼、风巷、措巷及设备搬运路线段的挑顶与扩削、抄底与平台、轨道与甩岔、绞车硐室与安装、安全设备、系统调整、监测通讯、备用材料与配件的供应等来整合达到拆运装和开采。
712综采面抄削工程与绞车位置及设备拆运路线如图1所示。
图1 712综采面抄削工程与绞车位置及设备拆运路线
当A面符合拆卸条件时,按程序先停止供电与闭锁,由外向内拆撤顺槽的移动变压器、开关车、转载机、管缆线,再在工作面由机尾向机头解体刮板输送机和采煤机并钉部分轨道,最后由下向上拆除液压支架。
(1)准备:先将拆出第1架支架的液压泵管分接到临时泵管上,再分别用6根液压支柱把1#、2#、3#支架顶上的2根鸭嘴棚(矿工钢)支撑在行人侧的顶板上,然后把第1#支架的前端降至距顶板约0.5 m,放入一根长度与支架宽相等的方木推靠棚梁下,再升抬支架至前端口距顶板约0.35 m。接着第2#、3#支架如此操作,再把1根长4.3 m钢梁侧放入这三架支架的端口推靠方木且在第1#架支架右侧板露头出0.1 m,然后升抬这三架支架,使长钢梁托住支架上的6根鸭嘴棚来管控顶板,出头处用液压支柱支撑。
(2)出架:把第1#架支架降低脱离顶板,用工作面中部绞车的钢丝绳老钩穿挂在支架前伸板端的链条上,用1根液压支柱在支架下侧,把上端齿顶入侧护板孔中,下端放在第2#架支架的底座上。随下部绞车钢丝绳紧带支架,支柱可慢慢注液将支架顶出1 m左右后,再把钢丝绳老钩移挂在支架底座推移孔上,然后点动绞车,将斜向支架慢拖至欲装车位置。
(3)装车:铺轨至巷中段的末端的装车平台,把平车运靠装车平台,并把平台两侧的链条栓挂在平车的梁孔中。在欲装支架前约2 m的顶板处安装导向轮,下部绞车钢丝绳经导向轮牵引支架的前端和中部绞车钢丝绳经导向轮牵引支架的后端,慢慢通过平台拖入平车,再用卡箍固定支架的底座并用链条加固后,松开装车平台两侧的链条,即可运输支架。
当一架支架被拖出后,垫平溜道底板,把备用的扁木(1.8 m×0.18 m×0.15 m),平齐溜道帮边,按“#”字形先横向间隔约1.3 m放2根扁木,再纵向间隔约1.3 m叠放2根扁木,并在纵向下端各垫一小块木板以利一下组衔接,堆好后用黄泥浆喷洒老塘与木垛中间。
在木垛旁的过道中,可用2 m×0.15 m×0.12 m的扁木,在安全防护下,将工作面封闭范围内支护的液压支柱替换下来,并回收和装车运往地面检修站。
B面切眼安装前先制定安全措施,现场有跟班干部、专业技术人员指导,采用的设备包括葫芦+导向轮+液压支柱+绞车等。
先安装顺槽:可伸缩胶带输送机→电气设备(含变电站、开关车等)→回柱绞车→转载机。后安装切眼:刮板输送机→液压支架→采煤机。
(1)刮板输送机安装:以采煤机配套设备能割穿机头机尾为准,机尾架离风巷上帮1.5 m左右,机头与转载机尾反搭接为0.3 m,高差为0.5 m。先将机头架稳固好,再依次安装中部槽、大链、电缆架等大件,各部件的连接环、销子、螺丝要上齐固紧。机尾部分在装好采煤机后才能安装。全部安装结束后,加够油脂后方可试运转至运行正常。
(2)液压支架的安装:从下往上进行。先将平车上装的支架下放至距安装地点5~6 m的预定位置停稳,然后用葫芦拉住支架后侧板,在平车支架的两侧各打2根防倒支柱,松开压链,拉紧挂平车的钢丝绳,再松边壁卡子。把切眼中部绞车的钢丝绳经导向轮栓挂在支架基座的前端孔中,用信号铃通知切眼尾部的绞车司机,慢拉支架平车,使支架与平车脱离在预定的位置。在确定下出口支架定位线上打上密集液压支柱以防支架下移或倾倒,再用切眼绞车和液压支柱相互配合调向摆正支架,使之垂直于煤壁并对位齐平,及时接通管路与通液,将支架支撑顶板和煤帮,然后撤回上侧的临时支护且往上移1.6 m左右。
(3)采煤机的安装:采煤机的运输及下放顺序为:下滚筒→下摇臂→下行走箱(含牵引部)→电控箱→上行走箱(含牵引部)→上摇臂→上滚筒。
在切眼上出口机窝中安装采煤机时,必须用大链条将采煤机底托架稳固于齿条上,并在采煤机下方垫好方木(以防止采煤机滑动伤人),按设备各部件的先后顺序进行安装。上齐截齿、完善喷雾冷却系统,各联接螺丝上紧加固,油脂加够后才能试运转。
712工作面过断层采用搬家跳采的方式,通过严密的劳动组织和严格的安全技术措施,积累了以下成功经验:
1)每班在使用绞车前,必须派专人对工作面搬家系统所用绞车的戗顶、压顶的液压支柱补液。为防止液压支柱漏液倾倒伤人,需将支柱用铁丝捆绑在支柱上端的稳固物上。用绞车在无轨道处拖拉重物时,钢丝绳和导向葫芦及吊钩千斤所摆动的范围内必须警示且不得有人或平行作业。
2)遇煤巷中顶板较破碎时,可扩削与分次抄底,尽量少挑顶,否则易发生顶帮漏垮。若巷中轨道需抄底落低时,可将轨道临时拆除,按设计要求抄至距顶板最低处的锚杆螺帽或锚索锁具头以下2.6 m高后,再恢复铺设轨道。
3)巷帮抄悬处应补打锚网加固。
4)B切眼在第一次扩削采用架U型槽钢梯形棚时,卡固在靠扩削煤墙的2.4 m长的“7”字形棚腿,可改用液压支柱,否则将对第二次扩削煤墙造成影响。
5)用刮板输送机的链条(φ18 mm×64 mm)替代吊装链条(φ12 mm×40 mm)来拔取液压支柱更便捷,不仅减少了链结捆吊的繁琐,还增加了链栓拔吊的稳固性。
6)在运输与上拉或下放液压支架时,可用(φ18 mm×64 mm)链条挂在老钩端支架的两侧板孔中,起调节老钩端钢丝绳的高度并保证支架运行的平稳。
7)用平车装载大型设备时,可用(φ18 mm×64 mm)链条连在设备与平车基架的侧孔中,并用方形道钉插入链环的空隙中把链条调节紧固。