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        深部礦井綜采工作面改進小面回采管理的方法研究

        2014-12-25 05:55:16
        科技視界 2014年21期
        關鍵詞:風巷小面支柱

        曹 蘇

        (淮北礦業(yè)集團公司 桃園煤礦,安徽 宿州 234116)

        目前有些綜采工作面為了盡可能的利用資源,在進行設計時采用不等長布置,這種布置方式將導致回采過程中出現(xiàn)小面,小面施工過程中耗費的人力及物力較多,同時給頂板管理帶來困難和隱患,為了小面施工時提高煤炭資源回收率,減少無效成本投入,必須積極采取措施強化過程及源頭控制,充分發(fā)揮技術和管理降成本的作用,提出了切實可行的方案。

        1 概況

        工作面隨回采出現(xiàn)小面后,使用單體配合金屬鉸接頂梁支護,小面機頭、機尾用長度為Φ0.24m×3m 半圓木過頂,中間地段使用小笆、塘材過頂,由于底板為煤底,為保證支柱初撐力及工作阻力達到要求,必須在柱鞋下下底梁(成捆大笆或半圓木);機尾小面與大面搭接處采用兩根π 型梁對棚邁步,進行端頭支護;小面長度達到10m 時鋪設鏈板機配合出貨。

        因而,導致施工過程中爆破作業(yè)較多,人員進入煤幫打眼、裝藥存在較大的安全隱患。使用木料較多、材料回收率低,每峒小面平均使用3.0m 半圓木4 塊、塘材5 根、小笆4 片、大笆3 片。煤炭資源回收率較低,工作面煤厚平均3.7m,此種辦法施工小面,回采高度不能超過2m,施工過程中資源回收率低。單體支柱損壞多,施工過程中單體支柱使用較多且頻繁,容易出現(xiàn)單體壓壞的情況,壓壞的單體支柱不利于安全生產(chǎn)。勞動強度較大、作業(yè)時間長,施工過程中人員需搬運大量木料及單體,增加職工勞動強度,小面較長時人工攉煤需要的時間較多,降低循環(huán)進度。

        2 綜采工作面改進小面回采管理方法

        桃園煤礦Ⅱ1025 工作面為Ⅱ2 采區(qū)第五個工作面。工作面標高為-620.6~-679.0m,走向長738m,傾斜長119~155m 平均129.2m。煤層平均傾角22°,煤厚0.6~4.6m,平均3.6m,回采面積99386 m2。老頂為砂巖,厚4.44m;直接頂為泥巖,厚4.26m;直接底為碳質泥巖巖,厚0.52m;老底為粉砂巖,厚2.54m。工作面,回采至F11 點時開始出現(xiàn)小面,一直到預計收作線小面共長達43m。工作面開始回采時有ZY6800-19/40 支撐掩護式液壓支架57 架,在F11 點前77m 處、F7 點前52m 處及F4 點前18m 處共有三個改造切眼,分別有支架21 架、11架、11 架。為提高安全生產(chǎn)效率,經(jīng)礦研究后,對Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法進行了改進。

        2.1 Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法

        在風巷內安設好一部絞車,將準備接的液壓支架用絞車拉移至風巷小面出現(xiàn)位置,待小面出現(xiàn)后用風巷內支架支護頂板,將風巷內第一架液壓支架供液,采用絞車掛回頭滑子及單體配合支架本身使支架與工作面同步,放炮后及時伸出液壓支架前梁、護幫板及側護板進行支護,確保支護到位后再進行人工攉煤,以保證安全。之后隨工作面推進利用舌板及風巷內絞車使支架向前拉移,直至小面內有足夠需要接的支架后再進行接架(一般每次接架2~4 架)。

        采用這種方法施工小面,不需要使用木料及塘材,大大減少了材料的使用。節(jié)約了大量的人力進行清理及來回搬運木料及單體的時間,減輕了職工的勞動強度,減少了職工的撇勾延點。支架支護頂板,減少了空頂作業(yè)時間,減少了安全隱患。小面施工進行爆破作業(yè)時,由于支架護幫板已經(jīng)伸出,有效的支護了頂板降低了打眼及裝藥過程中的隱患。增加了小面部分的采高,提高了原煤產(chǎn)量,由原來的采高2m提高到3.3m,每平方米小面多出2.1 噸煤。

        2.2 工作面小面回采管理方法改進前后安全經(jīng)濟效益分析

        用工量及工人勞動強度大大減少,每圓班節(jié)約用工8 個,每月節(jié)省用工240 個,當月平均每工260 元,每月節(jié)省用工費用62400 元。同時加快了循環(huán)進度,如按原來方案施工,小面施工用人用時較多,制約循環(huán)進度。

        施工過程中小面面積約為10430m2,炮采小面支護時柱距為500mm-550mm,排距為1000mm(偏差不超過±100mm),改進方案后小面木料及笆片使用量得到大幅度節(jié)約。

        表1

        小面施工時支架支護效果比單體支護效果好,減少了爆破作業(yè)及火工品的使用,同時減少了鏈板機的使用,安全系數(shù)大幅度提高。

        單體支柱使用數(shù)量及損壞數(shù)量均減少,租賃費用及賠付單體費用均大幅度減少。工作面風巷壓力大,每圓班按損壞一棵計算,每月減少損壞支柱30 棵。

        表2

        資源回收率大幅度提高,從出現(xiàn)小面開始至工作面收作,預計能夠多出22289 噸煤。每噸煤按430 元計算,可多收入9584270 元。

        3 結語

        通過對深部礦井綜采工作面小面管理方法的改進,即在工作面小面出現(xiàn)后采用液壓支架對頂板進行支護的先進方法,更有利于頂板管理及安全管理,同時能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。值得同類綜采工作面的采用推廣。

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