賈永勇

摘 要:科學(xué)技術(shù)的進步使大量現(xiàn)代采煤設(shè)備不斷更新和應(yīng)用于礦井生產(chǎn),大大提高了企業(yè)的采煤能力和效率。隨著礦井規(guī)模的擴大,煤炭的開采開始呈現(xiàn)出更深、更傾斜、且更加機械化的趨勢,然而大傾角煤層復(fù)雜的作業(yè)條件也給礦山綜合機械化開采制造了困難。本文結(jié)合筆者的工作實踐,分析了綜采技術(shù)在深部大傾角工作面中的應(yīng)用方法,提出了作業(yè)中必須處理好的幾個實際問題。

關(guān)鍵詞:大傾角煤層綜采技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號:TD823 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-198X(2012)05(a)-0088-01

1 工作面概述

3372工作面位于趙各莊井位13水平東翼3～4石門,屬傾斜區(qū)域和傾斜向急傾斜過度區(qū)域。煤層走向110°～130°,煤層傾角30°～52°,平均為41°。煤層厚度在2.0m～5.2m之間,平均厚度為3.05m。煤層賦存相對穩(wěn)定但較為復(fù)雜,局部發(fā)育多層夾矸且無連續(xù)性,厚度在0.05m～0.6m之間,平均為0.25m,夾矸巖性為黑色泥巖,深灰色粉砂巖。煤層組成了復(fù)合頂板,礦山壓力顯著,并伴有瓦斯、煤塵等災(zāi)害。

2 工作面中應(yīng)用的采煤技術(shù)及巷道布置方法

3372工作面采用單一走向長臂后退式綜合機械化采煤法進行作業(yè),并以全部垮落法管理頂板。使用MG200/500-AWD型雙滾筒采煤機落煤、裝煤,并配以SGZ730/2×132型刮板運輸機運煤。鑒于煤層傾角的變化,為保證工作面長度推進過程中等長,運輸通道應(yīng)按同一方向線掘進,回風(fēng)巷方向線則應(yīng)擺一定角度。采用綜合機械化采煤,采煤機截深0.7m,工作面循環(huán)進度為0.5m,采高控制在2.2m左右,采用ZF4000-15.5/25型支撐掩護式液壓支架支護頂板。以臨架作為支架操作方式,移架則在割煤后、運輸機移動前進行,頂板不好時,還應(yīng)采取超前帶壓移架等方式處理。在工作面上端自開切口,斜切進刀,進刀點距上下出口15m左右,在傾角大的地段處采煤機慢速行走割煤。具體的施工工藝順序為:上端頭斜切進刀→向上返刀割三角煤→下行割煤→空刀上返→從下向上移架、推溜→掛網(wǎng)。

3 綜合機械化開采技術(shù)分析

3.1 效益分析

3372工作面平均日產(chǎn)達900t以上,月產(chǎn)量均在2.5萬t以上,不但以安全、高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)實現(xiàn)了企業(yè)預(yù)期的利潤,也同時為深部大傾角作業(yè)中綜采技術(shù)的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗,為今后復(fù)雜地質(zhì)條件下礦井生產(chǎn)水平的進一步提高奠定了基礎(chǔ)。下面對實際作業(yè)中遇到的問題及應(yīng)引起注意的技術(shù)環(huán)節(jié)做一簡要分析。

3.2 實踐中應(yīng)注意的問題

3.2.1 支架的梁端冒頂、滑倒問題及其對策

3372工作面的頂板為深灰色粉砂巖,泥質(zhì)膠結(jié),屬于穩(wěn)定性較差的復(fù)合頂板,加之工作面傾角大,一旦其支護工作發(fā)生失誤,極易導(dǎo)致頂板掉頂、抽頂現(xiàn)象的出現(xiàn),同時可能造成支架的蹬空、失穩(wěn)甚至傾倒,對安全生產(chǎn)造成極其不利的影響,因此必須采用相關(guān)對策,強化頂板控制的效果。

實踐中主要采用了移超前支架、分段停機移架、帶壓擦頂移架、以及工作面沿煤層頂板推進等方法進行頂板控制,并取得了良好的效果。此外,還應(yīng)確保支架的初撐力達到24MPa～30MPa工藝要求,并保持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè),在保證煤炭回收率達到規(guī)定要求的情況下,加快推進速度。針對頂煤松軟破碎的問題,還應(yīng)用煤體固化、水漲錨桿、木錨桿等技術(shù)加固煤壁,增加煤體的整體穩(wěn)定性,保證生產(chǎn)作業(yè)的安全。在支架的防滑、防倒方面,應(yīng)在每組液壓支架頂梁上設(shè)側(cè)倒千斤頂,特別是在液壓支架頂梁上設(shè)防倒千斤頂,在其尾部設(shè)防滑千斤頂,拉架時須收緊防倒防滑千斤頂,撐開側(cè)護千斤頂。為防止工作面出現(xiàn)歪架、倒架等現(xiàn)象,還必須規(guī)范并落實支架操作的工藝順序,防止連接不實等問題造成的支架失穩(wěn)。

3.2.2 設(shè)備的防滑處理

機械設(shè)備的下滑問題在大傾角工作面中十分常見,3372工作面平均傾角為41°(最高傾角為52°),因此生產(chǎn)中運輸機、采煤機受重力影響存在較為明顯的下滑趨勢,而設(shè)備的下滑不但對其正常工作狀態(tài)構(gòu)成不利影響,也容易造成設(shè)備磨損的加劇。此外,設(shè)備下滑還可能牽動支架,從而導(dǎo)致煤頂抽冒等安全隱患。

實踐中通過防滑千斤頂?shù)淖饔?對運輸機產(chǎn)生一個可靠的沿運輸機向上的分力即防滑力,抵消運輸機的下滑力,減少靠加大工作面與運輸巷方位角的位移量抵消面溜子的下滑的工作量。在工作面割煤及推運輸機時,還應(yīng)把防滑千斤頂始終收緊。在初采時,使機頭進尺大于機尾進尺(即機頭超前于機尾),這樣不但可使工作面形成坡度較緩的偽傾斜,也使工作面推采方向與走向形成一定的夾角(即調(diào)采工作面方位角)。在正常推進時,運輸機每茬向上的位移量與運輸機的下滑量相抵消,因此可以保證工作面實際推進方向與走向始終一致。生產(chǎn)中根據(jù)經(jīng)驗公式計算出工作面機頭比機尾超前距離,再結(jié)合作業(yè)的實際情況,將仰角控制在7°左右。采煤機防滑方面,應(yīng)保證對煤機防滑液壓閘進行每日檢修,并定期對其進行更換。根據(jù)工作面煤機齒軌尺寸加工制作煤機防滑銷子,在煤機停機時及時把防滑銷子插在齒軌上,防止煤機停機后煤機自身防滑失靈而導(dǎo)致的下滑。此外,在采煤機停機前先把煤機下方支架拉成超前架,也可以達到防滑的效果。

3.2.3 其他問題

生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)了采煤機上行割煤行走困難,上滾筒甩出飛矸等問題。在雙向割煤作業(yè)中,相對下行割煤牽引力隨著傾角的增大而增大,導(dǎo)致牽引速度降低,上行割一刀煤比下行割煤多耗時1/3,而上滾筒割頂煤甩出的煤塊也可能造成工作人員受傷等安全事故,因此必須采取相應(yīng)對策進行處理。

為解決上行割煤耗時過長的問題,采煤機必須采取下行單向割煤,上行空刀返回,上端頭斜切的進刀方式,以克服輸送機的下滑分力,其工序包括:采煤機下行割煤—移架—采煤機空刀上行—自下而上頂前溜。而防止飛矸的措施包括:(1)在機道與行人道之間安設(shè)全封閉擋矸簾,上端固定在支架護幫板里側(cè)頂梁上,下端放在溜子插幫上。(2)加高轉(zhuǎn)載機機尾下幫擋板的高度,并正對前溜設(shè)置擋煤板,把正沖工作面運輸機機頭的轉(zhuǎn)載機機尾部位與巷道頂板封嚴(yán)。(3)進行正常的生產(chǎn)檢修時,必須在機道內(nèi)設(shè)置兩道防飛矸網(wǎng),且兩道網(wǎng)間間隔應(yīng)≥5 m,人員進機道前必須進行敲幫問頂,設(shè)備檢修期間必須由專人負責(zé)觀察周圍頂板煤壁。

參考文獻

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