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        懸移支架在大傾角三軟煤層應(yīng)用研究

        2012-08-15 00:48:29王向航
        河南科技 2012年24期
        關(guān)鍵詞:綜放運(yùn)輸機(jī)缺口

        王向航

        (義煤集團(tuán)義絡(luò)煤業(yè)公司,河南 洛陽 471600)

        1 采區(qū)概況

        三采區(qū)位于南山礦井田南部,采區(qū)走向長(zhǎng)1300m,傾斜長(zhǎng)300m,采區(qū)上部境界標(biāo)高+50m,下部境界標(biāo)高-90m,開采深度250~390m,主采18 號(hào)煤層。18 號(hào)煤層厚度12~18m,中間夾矸0~4m,該夾矸將18 號(hào)層自然分為18—1 和18—2層。兩層煤厚分別為0~6m 和10~14m,18—1 層平均厚度4m,18—2 層平均厚度12m。18—1 層采用高檔普采,已經(jīng)采完,綜采放頂煤主要開采18—2 層。18 號(hào)煤層,煤種為氣煤,硬度系數(shù)F=0.8~1.5。18—1 層頂板為白色粗砂巖,屬2 類頂板,厚度50m;18—2 層底板為白色粗砂巖,厚度45m,煤層自然發(fā)火期為6 個(gè)月(最短只有31 天),煤層瓦斯相對(duì)涌出量3.5m3/t,煤塵爆炸指數(shù)50.2%,有煤塵和瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。該區(qū)18 號(hào)煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,有多條斷層通過。煤層賦存條件不穩(wěn)定,受構(gòu)造影響,煤層走向、傾向、傾角及厚度變化較大。目前圈定的綜放開采范圍,平均走向長(zhǎng)100m,傾向斜長(zhǎng)240m,傾角20o-35o,煤厚12m,可采煤量400×104t。區(qū)段巷道布置方式為沿傾斜布置三個(gè)綜放面。其中,試驗(yàn)面走向長(zhǎng)140m,傾斜長(zhǎng)40m,傾角15o,平均厚度12m,可采煤量9.07×104t。1 號(hào)工作面走向長(zhǎng)780m,傾斜60m,傾角23o~28o,煤厚13m,可采煤量82.1×104t;2 號(hào)工作面走向長(zhǎng)920m,傾斜長(zhǎng)60m,傾角25o~28o,煤厚13m,可采煤量為968×104t。3 號(hào)工作面走向長(zhǎng)1100m,傾斜長(zhǎng)60m,傾角22o~28o,煤厚13m,可采煤量為115.8×104t。

        2 支架架型確定

        目前,綜放工作面支架架型主要為兩柱掩護(hù)式放頂煤支架和四柱支撐掩護(hù)式放頂煤支架 2 種。上述兩種架型各有特點(diǎn)與適應(yīng)性,前者支撐效率高、伸縮比大、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,缺點(diǎn)是底座比壓大、平衡千斤頂容易損壞;后者穩(wěn)定性好、底座比壓小、行人空間大,缺點(diǎn)是前后立柱受力不均、伸縮比小。從目前全國(guó)綜放工作面使用情況來看,約90% 的綜放工作面采用四柱支撐掩護(hù)式支架,特別是大傾角綜放工作面還沒有采用過兩柱掩護(hù)式支架。另外,焦煤公司 4 號(hào)煤層較軟,兩柱式放頂煤支架只有 1 排立柱,若支架后方空頂,比四柱更易發(fā)生支架傾倒、下滑及低頭現(xiàn)象。因此,綜合考慮,采用四柱支撐掩護(hù)式支架。

        3 綜放面懸移支架在大傾角三軟煤層的應(yīng)用

        三采區(qū)應(yīng)用綜放開采技術(shù),主要設(shè)備選型時(shí),受資金限制沒有選用大角度配套綜放設(shè)備,以礦務(wù)局現(xiàn)有設(shè)備為主。

        3.1 工作面生產(chǎn)工藝

        (1)工作面割煤:選用MDY-150 型單滾采煤機(jī),采用“∞”型割煤法,一次進(jìn)刀深度0.5m。采煤機(jī)在工作面中間插幫,從中間向下割頂煤,返回時(shí)割底煤;過插幫點(diǎn)向上割頂煤,返回時(shí)割底煤;割透后推移運(yùn)輸機(jī)和支架后,再進(jìn)行第二循環(huán)。

        (2)上下缺口落煤:使用打眼放炮開缺口,超前兩刀開出,上缺口長(zhǎng)6m,下缺口長(zhǎng)2m,深1.5m,每日兩循環(huán)開一次缺口。

        3.2 工作面裝煤

        工作面割煤后,大部分直接進(jìn)入前部運(yùn)輸機(jī),剩余的少量浮煤在運(yùn)輸機(jī)前移時(shí)鏟入運(yùn)輸機(jī)。為減小控頂距,將原波蘭鏟煤板改成國(guó)產(chǎn)小鏟煤板,減小控頂距0.1m。工作面后部放下的松散煤體,直接落進(jìn)后部運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)輸時(shí)溢出的浮煤和拉架時(shí)漏下的煤,由人工裝入后部運(yùn)輸機(jī)。為解決后部運(yùn)輸機(jī)溢煤和大塊刮檔板及四聯(lián)桿問題,在運(yùn)輸機(jī)上安裝軟擋煤板,即用0.35m 高的皮帶和0.25m 高的5mm 厚的鋼板,用螺絲擰在后部運(yùn)輸機(jī)邊上,大塊煤通過時(shí)擋煤板傾倒,過后立即復(fù)位。該措施有效地防止漏煤和擋煤板損壞,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了運(yùn)輸能力。

        3.3 綜放面運(yùn)輸

        工作面使用兩臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸,前部運(yùn)輸機(jī)為波蘭銳布尼克-73 型。后部為改造的SGW-40T 型(150 型中間槽,SGW-40T 型頭尾),40 型頭尾小,150 型槽有對(duì)接聯(lián)結(jié)螺絲,經(jīng)改造合成的運(yùn)輸機(jī)體積小,維修方便。順槽使用SGW-40T型刮板運(yùn)輸機(jī),SZ-80 型,SDJ-150 型皮帶接力運(yùn)輸,運(yùn)輸距離平均800m,系統(tǒng)運(yùn)輸能力250t/h。按每日兩循環(huán),出煤1500t,實(shí)測(cè)運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)10h。大班2h,過午班4h,夜班4h。由于出煤不均勻,不能連續(xù)滿載運(yùn)輸,實(shí)測(cè)運(yùn)輸能力只有150t/h。

        3.4 工作面支護(hù)

        工作面使用ZFSSA4000—1.6/2.6 型回柱支撐掩護(hù)式支架,其中1 號(hào)面使用40 架,2 號(hào)面使用39 架。工作面最大控頂距4.26m,最小控頂距3.66m,放頂步距0.5m,支架間距1.5m,工作面第一架與溜子道上幫一齊,最后一架靠到回風(fēng)道上幫。工作面上下缺口采用1.0m 長(zhǎng)木板梁,單體液壓支柱支護(hù),兩根一組交替前移,柱距1.0m,排距0.5m,每根梁下必須打兩根支柱。兩巷超前維護(hù),用木梁加單體液壓支柱超前20m 打好,其中單排15m,雙排5m。兩巷U 型支架超前5m 替換下,運(yùn)出放在指定地點(diǎn)。端頭支架后部空間小,拉架時(shí)經(jīng)常碰壞電機(jī),更換支架也比較困難。因此改為靠近溜子道處空出兩架,用4m 長(zhǎng)工字鋼單體液壓支柱維護(hù)頂板,排距0.5m,柱距1.0m,沿走向兩根一組交替前移,空出部分頂煤由工字鋼梁后部和順槽運(yùn)輸機(jī)收尾放出。

        [1]王鎖鋒,董正坤.綜采放頂煤技術(shù)在“三軟”大傾角厚煤層開采中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2009(02).

        [2]王本勝,鮑杰.懸移支架放頂煤在大傾角、中厚煤層中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2006(01).

        [3]張義勇.三軟大傾角采煤工作面頂板管理的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J].水力采煤與管道運(yùn)輸,2007(04).

        [6]竇功思.淺析“三軟”煤層大傾角工作面回采技術(shù)[J].煤礦現(xiàn)代化,2005(04).

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