張燦廷
新礦集團(tuán)翟鎮(zhèn)煤礦 山東新泰 271204
當(dāng)前,對(duì)于長(zhǎng)壁后退式正規(guī)回采工作面大體有兩種看法,一種認(rèn)為深進(jìn)度少循環(huán)優(yōu)越,一種則認(rèn)為淺進(jìn)度多循環(huán)優(yōu)越。根據(jù)蛟河煤礦長(zhǎng)壁后退式正規(guī)回采工作面深淺進(jìn)度的生產(chǎn)實(shí)踐,來分析一下長(zhǎng)壁后退式回采工作面深淺進(jìn)度的利弊,從而選擇合理的回采工作面進(jìn)度,對(duì)于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、高效、安全這一目標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義。本文是在回采工作面進(jìn)度確定為一個(gè)變量,其它條件及前提視為相同,確定為一個(gè)常量,其工作面煤層頂板比較完整,采用爆破落煤和一般機(jī)械化采煤,允許深進(jìn)度的情況下進(jìn)行分析的。
翟鎮(zhèn)煤礦長(zhǎng)壁后退式正規(guī)回采工作面一般淺進(jìn)度在1.0-1.2米,深進(jìn)度在1.6-1.8米,我們從以下幾個(gè)方面分析一下深、淺進(jìn)度的利弊:
(1)打眼爆破工序。淺進(jìn)度的優(yōu)點(diǎn)是:打眼快,易于掌握炮眼角度,裝藥量小,節(jié)省火藥,爆破效果好,很少留有底根和傘檐。
淺進(jìn)度的缺點(diǎn)是:打眼和放炮的次數(shù)多,增加一些輔助時(shí)間。
深進(jìn)度的優(yōu)點(diǎn)是:打眼和放炮的次數(shù)比淺進(jìn)度少,較少輔助工序和時(shí)間。
深進(jìn)度的缺點(diǎn)是:由于炮眼深度加大,增加了大眼阻力和時(shí)間,增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和掌握炮眼角度的難度,使炮眼裝藥量增大,拖延了裝跑時(shí)間。
(2)移溜子工序。為了更好地衡量每采出萬(wàn)噸煤炭需要移動(dòng)溜子次數(shù),我們采用萬(wàn)噸移動(dòng)溜子率這一概念來分析淺、深進(jìn)度的利弊。
式中:μ淺、μ深——淺、深進(jìn)度萬(wàn)噸移動(dòng)溜子率,次/萬(wàn)噸;
M淺、M深——每遍進(jìn)度平均移動(dòng)溜子次數(shù),次:(深進(jìn)度一般正常每遍進(jìn)度移動(dòng)一次溜子,即M深=1;淺進(jìn)度每?jī)杀檫M(jìn)度移動(dòng)一次溜子,即M淺=1/2);
S淺、S深——每遍進(jìn)度尺寸,米;
Q——每米進(jìn)度的工作面產(chǎn)量,萬(wàn)噸;
Q=L×S×H×γ×K
式中:L——采面長(zhǎng)度,米;
S——每米進(jìn)度;
H——采高,米;
γ——容重,噸/米;
K——工作面萬(wàn)噸回采率。
在同一工作面中從公式①、②中可以看出,淺進(jìn)度的萬(wàn)噸移動(dòng)溜子率小,而深進(jìn)度的萬(wàn)噸移動(dòng)溜子率則大,也就是采出同樣的煤量,淺進(jìn)度的移動(dòng)溜子次數(shù)少,而深進(jìn)度的移動(dòng)溜子次數(shù)多。萬(wàn)噸移動(dòng)溜子率大,工作量則大,工作效率低,增加了工序,浪費(fèi)了工時(shí)。
(3)裝煤工序。淺進(jìn)度頭遍幫放完炮后,有2/5以上的煤炭被溜子拉走,充分利用爆破裝煤這一優(yōu)點(diǎn),很快裝完頭遍幫煤炭。既節(jié)省了工時(shí)又減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。只是二遍幫煤炭距溜子較遠(yuǎn),裝煤困難些,工時(shí)長(zhǎng)些,但深進(jìn)度卻不具備以上優(yōu)點(diǎn)。
(4)支護(hù)工序。對(duì)淺、深進(jìn)度在支柱的柱距相同的情況下,為了準(zhǔn)確分析淺、深進(jìn)度支柱量大小,下面引用了萬(wàn)噸支柱率這一概念,即每采出萬(wàn)噸煤炭所要支柱的排數(shù),并推導(dǎo)出萬(wàn)噸支柱率公式:
式中:n淺、n深——萬(wàn)噸支柱率,排/萬(wàn)噸;
N淺、N深——每遍進(jìn)度的平均支柱的排數(shù)(深進(jìn)度N深=2;淺進(jìn)度 N淺=1);
Q——平均每米進(jìn)度的工作面產(chǎn)量,萬(wàn)噸;
S淺、S深——每遍進(jìn)度走向長(zhǎng),米。
從公式③、④式中可以看出,在同一工作面中Q值相同,深進(jìn)度的N深值比淺進(jìn)度的N淺值大一倍,而深進(jìn)度的S深值比淺進(jìn)度的S淺值只大0.5-0.8倍左右。所以S值大的,N值也大,n值則大;而S值小的,n值則小。從中可以看出淺進(jìn)度比深進(jìn)度的萬(wàn)噸支柱率要小,故淺進(jìn)度的支護(hù)工作量小,節(jié)省井木或金屬支柱。
使用MLQ-80型機(jī)組采煤工作面,在煤層頂板巖性較完整的情況下,有的礦井對(duì)80型機(jī)組滾筒進(jìn)行改造,加長(zhǎng)滾筒,增加截深,一般由原來的600毫米加長(zhǎng)到800-900毫米,目的是為了深進(jìn)度。下面就加大截深進(jìn)行分析。
(1)加大截深后,增加了截割阻力降低了截割速度。加大截深后,尤其對(duì)煤質(zhì)較硬的煤層就更不合適,如果機(jī)組的機(jī)械強(qiáng)度比加大,電機(jī)功率不增加,經(jīng)過改造的機(jī)組并不一定能夠提高生產(chǎn)能力,往往還會(huì)造成機(jī)械故障。再者,由于滾筒的加長(zhǎng),增加了滾筒的重量,使機(jī)體中心往滾筒側(cè)轉(zhuǎn)移,這樣會(huì)使機(jī)體不穩(wěn),容易造成機(jī)組溜子槽脫軌事故。
(2)加大截深后,推移溜子的距離加大。加大截深后,勢(shì)必增大了彎曲溜子的曲率,對(duì)于國(guó)產(chǎn)44型、40型和160型可彎曲溜子來說,曲率超過了設(shè)計(jì)數(shù)值后,溜子槽脫節(jié),溜子鏈易出槽,也增大了推移溜子的阻力,為推移溜子這道工序增加了很大的困難,尤其在人工分層垮落法采煤中的中幅和底幅工作面中,充填法中的中幅和頂幅工作面中就更難完成這一工序,因?yàn)闆]有牢固的支柱作為推移溜子的固定支柱[1]。
綜上所述,長(zhǎng)壁后退式正規(guī)回采工作面應(yīng)適用淺進(jìn)度、多循環(huán)的作業(yè)方式,這對(duì)于加大開采強(qiáng)度和執(zhí)行黨的安全生產(chǎn)方針是有利的對(duì)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、高效、安全這一目標(biāo)是可行的。