崔旭東

(山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司團(tuán)委，山西 太原 030053)

綜采工作面安全快速安裝是綜采工作面正常接替和礦井高產(chǎn)高效的重要保證［1－4］。目前，國(guó)內(nèi)使用無(wú)軌膠輪車安裝工作面，普通采用“雙切割”安裝，這種安裝方法雖然可行，但存在煤炭資源浪費(fèi)，掘進(jìn)巷道多等問題，加大了掘進(jìn)成本［5］。以西山晉興能源公司斜溝煤礦18103工作面為例，如采用“雙切割”安裝技術(shù)，需要在開切眼后方30 m，再施工1條寬4．4 m、高3．4 m 的安裝通道，見圖1，造成無(wú)效進(jìn)尺300 m，掘進(jìn)工期延長(zhǎng)1個(gè)月，損失煤炭資源35 640 t。

圖1 “雙切割”布置示意圖

近年來(lái)，適用無(wú)軌膠輪車安裝的調(diào)車硐安裝綜采工作面成套技術(shù)在很多礦區(qū)使用，取得了良好的使用效果，為無(wú)軌膠輪車快速安裝綜采工作面開辟一條新路。

1 工程概況

斜溝煤礦位于興縣縣城以北50 km處，原煤為中等黏結(jié)性氣煤，18103工作面為8#煤層首采工作面，該面埋深100～400 m，傾斜長(zhǎng)度220 m，走向長(zhǎng)度2 160 m，煤層傾角 5°～ 10．5°，平均傾角 8°，煤層2．23～8．34 m，平均厚度 4．5 m，煤層硬度 f=2 ～3，煤層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般含夾矸2～4層，煤層綜合柱狀圖。該面內(nèi)斷層少、無(wú)陷落柱，水文地質(zhì)條件為Ⅱ類Ⅰ型，低瓦斯，煤塵具有爆炸性，不易自燃，可采儲(chǔ)量257．66萬(wàn)t，采用了大采高綜采工藝開采。

2 安裝方案及效果分析

2．1 工作面安裝方案

18103工作面調(diào)車硐布置圖見圖2。

圖2 18103工作面調(diào)車硐布置圖

具體操作步驟如下：

1)在材料巷內(nèi)布置泵站硐室、充電硐室、機(jī)尾調(diào)車硐，在切眼內(nèi)布置 1#、2#、3#、4#調(diào)車硐，按設(shè)計(jì)要求將各個(gè)硐室掘出。綜采工作面材料順槽、切割、各個(gè)硐室掘出后，從外向里組織砼硬化工作(砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)不低于C20，硬化厚度200 mm)，為下一步膠輪車的運(yùn)架、安裝創(chuàng)造必要條件。砼硬化20 d后即可進(jìn)行綜采工作面設(shè)備的安裝。綜采工作面設(shè)備的安裝順序：膠帶輸送機(jī)順槽馬蹄爾機(jī)尾→轉(zhuǎn)載、破碎機(jī)→工作面刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)→液壓支架→刮板輸送機(jī)機(jī)尾→綜采工作面控制臺(tái)和設(shè)備列車。

2)順槽馬蹄爾機(jī)尾、轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、破碎機(jī)、工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾、控制臺(tái)、移變、設(shè)備列車用912鏟車逐件運(yùn)到井下設(shè)計(jì)位置直接擺放安裝好。工作面運(yùn)輸機(jī)溜槽用無(wú)軌膠輪車運(yùn)到井下，卸車后用636多功能叉車每?jī)晒?jié)對(duì)接好，完成工作面溜子的安裝。用2臺(tái)912鏟車(前、后各一個(gè))端住采煤機(jī)直接從坑外運(yùn)到坑下，并用鏟車把溜槽對(duì)好，實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的整機(jī)安裝。用350P支架搬運(yùn)車依序逐架把支架搬運(yùn)到切割內(nèi)，經(jīng)切割內(nèi) 1#、2#、3#、4#調(diào)車硐實(shí)現(xiàn)運(yùn)架車的調(diào)向、支架的調(diào)頭，調(diào)向后倒開，把支架放到相應(yīng)的位置，開走運(yùn)架車，將調(diào)車硐內(nèi)的鏟車開出，把支架安裝到設(shè)計(jì)位置，按照此順序完成整個(gè)綜采工作面的安裝任務(wù)。

2．2 效果分析

2．2．1 技術(shù)效果

1)無(wú)軌膠輪車采用調(diào)車硐安裝技術(shù)比雙通道安裝技術(shù)節(jié)省了300 m安裝通道的掘進(jìn)和硬化施工時(shí)間。2)傳統(tǒng)安裝工藝流程為：支架—機(jī)頭—中間部分—機(jī)尾—采機(jī)(解體入井)，而該技術(shù)支架、溜子可平行安裝，采機(jī)整體運(yùn)輸，整機(jī)安裝，一步到位，槽子可以多節(jié)整體安裝，比傳統(tǒng)工藝提高了效率。3)減少了煤柱煤量損失。4)利用無(wú)軌膠輪車調(diào)車硐綜采工作面安裝技術(shù)，18103工作面127個(gè)支架83 h安裝完畢。

2．2．2 經(jīng)濟(jì)效益

1)與“雙切割”安裝方式相比節(jié)省了300 m的安裝通道，1m煤巷成本3 000元，節(jié)省資金約90萬(wàn)元。2)比采用傳統(tǒng)工藝少安裝通道工程量，使工作面投產(chǎn)時(shí)間提前了30 d，多產(chǎn)煤約20萬(wàn)t(實(shí)際月產(chǎn)20萬(wàn)t)，產(chǎn)值增加約2 400萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益增加520萬(wàn)元。3)節(jié)約了35 640 t煤柱資源，可增加產(chǎn)值約428萬(wàn)元。共增加效益1 080萬(wàn)元，多實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2 400萬(wàn)元。

2．2．3 社會(huì)效益

1)為興縣礦區(qū)及國(guó)內(nèi)其它類似條件綜采工作面快速安裝和提高煤炭資源回收率提供了借鑒。2)采用的調(diào)車硐安裝技術(shù)，為早日建設(shè)興縣礦區(qū)奠定了基礎(chǔ)。3)節(jié)約了煤炭資源，為煤炭資源可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

調(diào)車硐綜采工作面安裝技術(shù)在斜溝煤礦18103工作面中的成功應(yīng)用，減少了人員投入，簡(jiǎn)化了施工環(huán)節(jié)，加快了施工進(jìn)度，保證了安裝質(zhì)量，顯示出了安全可靠、技術(shù)領(lǐng)先、成本低、安裝速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，為今后該技術(shù)在綜采面安裝中的進(jìn)一步推廣提供了參考，積累了經(jīng)驗(yàn)。

［1］ 陳炎光，陸士良．中國(guó)煤礦圍巷道巖控制［M］．徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1994：113－115．

［2］ 周衛(wèi)金，吳燦銀，周衛(wèi)星，等．大采高綜采工作面快速安裝技術(shù)［J］．煤礦開采，2009，14(2)：11．

［3］ 趙宏珠．綜采高產(chǎn)高效途徑及成套設(shè)備可靠性研究［M］．北京：煤炭工業(yè)出版社，1994：89－90．

［4］ 劉 永．龍固煤礦綜采工作面安裝的施工方法［J］．煤炭技術(shù)，2007，26(9)：27－29．

［5］ 張新忠．無(wú)軌膠輪車單通道快速安裝綜采工作面技術(shù)［J］．煤礦開采，2009，14(4)：39．