魏明華 溫明寶 邱善義
摘 要:高煤公司3上1107綜放工作面為避開斷層帶對回采的影響,經(jīng)過研究、論證,決定采取局部跳切眼的方式推過斷層。針對局部跳切眼施工工藝,進行設(shè)備撤除與安裝的工藝工序創(chuàng)新,尤其是液壓支架采用滑床板運輸,安全高效,綜采設(shè)備的準(zhǔn)確定位確保了工作面里外切眼的順利合茬。
關(guān)鍵詞:綜放工作面;跳切眼;滑床板運輸;定位;合茬
1.工作面概況
高煤公司3上1107綜放工作面總體為一單斜構(gòu)造,煤巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定,煤巖層傾角2~13°,平均8°,煤層厚度平均5.2m。材料巷坡度最大27°。該工作面共計發(fā)育19條斷層。其中F6斷層落差12~15.5米。
工作面配置的綜機設(shè)備主要有:
ZFG7000-23/47型液壓支架97架(需搬遷64架);
ZF7000-23/42型端頭液壓支架6架(需搬遷3架);
SGZ-830/800型前、后部運輸機各一部(需搬遷67架相對應(yīng)溜槽)。
該工作面采用走向長壁后退式采煤法,液壓支架支護頂板,前后部運輸機下行運煤,全部垮落法處理采空區(qū)頂板。
2.跳切眼方案
3上1107工作面在推采至距切眼260m處時,揭露落差為18m的f6斷層及三條落差大于7.0m的次生斷層,現(xiàn)場通過對該斷層的物探和巷探,對斷層的產(chǎn)狀以及對工作面生產(chǎn)造成的影響進行了綜合分析,對強推硬過和局部跳切眼進行了類比分析,經(jīng)過研究,決定采取局部跳切眼的方式推過該斷層。
3.生產(chǎn)組織
3.1剩余小面生產(chǎn)系統(tǒng)的形成
(1)剩余小面長度較短,工作面僅剩余46架,故用機頭電機便能滿足工作面運輸要求。
(2)剩余小面通過補材料進風(fēng),運輸巷回風(fēng),形成小面生產(chǎn)期間的通風(fēng)系統(tǒng)。
(3)剩余小面的生產(chǎn)期間大板、金屬網(wǎng)等材料通過補切眼、補材料巷運輸至工作面。
3.2剩余小面采煤工藝
剩余工作面長69米,(1-46#架),回采中采用煤機往返一次進一刀的方式進行割煤,循環(huán)進尺0.8米,生產(chǎn)中移溜方式為跟機移溜。
3.3與外切眼合茬時調(diào)采方案
由于補切眼全長172米,工作面長169米,補切眼與工作面合茬存在3米偏差,為確保工作面能夠順利合茬,當(dāng)工作面調(diào)采機尾結(jié)束后,工作面采取集中調(diào)采機頭的方法,使工作面整體上竄,上竄過程中延長一節(jié)面溜,保證面溜與轉(zhuǎn)載機搭接正常。
3.4過斷層期間采取的措施
(1)層位控制。補材料巷在預(yù)掘時為15°下山掘進,運輸巷最低點與最高點高差為14米,運輸巷煤壁向外至13#導(dǎo)點仰采,仰采角10°,在運輸巷距離13#導(dǎo)點以里68米處揭露F6-2斷層,斷層落差8米,在運輸巷距離13#導(dǎo)點以里28米處揭露F6-1斷層,斷層落差11米,且兩條斷層均管穿工作面。
(2)頂板管理。揭露斷層前,工作面機頭聯(lián)4架金屬網(wǎng),每刀沿傾向臥穿一塊4米大板梁,機尾連3架金屬網(wǎng),每刀沿傾向臥穿一塊4米大板梁。斷層區(qū)域頂板預(yù)注馬麗散,提高工作面過斷層時的安全性。
4.跳切眼施工工藝
4.1跳切眼造條件
(1)工作面推進至距停采線12米時,對44#架??至113#架區(qū)段頂板開始上雙層金屬網(wǎng),便于跳切眼區(qū)域撤架迎頭頂板維護;
(2)工作面材料巷在停采線位置以里8米至停采線以外20米范圍內(nèi)采取傾向工字鋼棚支護,一梁三柱支設(shè),棚間距0.8米,確保后部運輸機順利回撤并形成撤架通道;
(3)工作面設(shè)備搬遷區(qū)域擴幫寬度滿足摘掉支架連接頭后擴幫四刀,使用液壓單體支柱推溜,并且在45#架至113#支架上臥穿4m的走向大板,頂板破碎區(qū)段臥穿4米的走向工字鋼,一架兩塊(根),相鄰大板(工字鋼)的間距應(yīng)均勻保持在750毫米;
(4)在機尾剝幫形成犄角,便于回撤整架時拐彎,形成扇形棚支護機尾頂板;
4.2跳切眼工藝工序
(1)滑床板鋪設(shè)。在工作面停采前,在補切眼及材料巷鋪設(shè)滑床板;補切眼上頭滑床板呈“T”型鋪設(shè),便于前后部運輸機調(diào)向牽拉運輸;里切眼前部運輸機回撤完畢后,在里切眼撤架通道內(nèi)繼續(xù)鋪設(shè)滑床板。
(2)絞車布置。在補切眼上頭布置一臺JM-14T回柱絞車,用于松前后部運輸機及液壓支架;在補切眼下頭布置一臺JM-14T回柱絞車,用于調(diào)架;材料巷布置一臺JDHB-30/3.5T絞車,用于牽拉前后部運輸機及液壓支架;80#架布置一臺DHB-30/3.5T絞車,用于撤架。
(3)安裝前后部刮板運輸機過渡槽、簡易機尾。利用前部運輸機將前后部運輸機簡易機尾(2米長)及過渡槽(1.5米長)運至47#架處。
(4)工作面前后部運輸機的回撤及在補切眼安裝。先撤除前后部運輸機刮板鏈,放置在材料巷滑床板兩側(cè),然后回撤前后部運輸機機頭部、二節(jié)、變線槽在補切眼按照定位安裝,安裝中部槽前在補切眼上頭進行調(diào)向。
(5)工作面全面合茬,拉電纜、管路,試運轉(zhuǎn)。當(dāng)工作面從里切眼推進至和補切眼成一條直線時,撤除簡易機尾及過渡槽后,機頭段溜槽和搬遷的機尾段合茬。
(6)裝車硐室的布置。在補切眼上頭特設(shè)計了支架運輸平臺,將軌道鋪設(shè)至補切眼上頭,軌道面與滑床板連接成一個整體,便于撤架、調(diào)架迎頭回撤的單體、鐵鞋、滑床板裝車,在補切眼上頭頂板安裝一臺風(fēng)動葫蘆,使用風(fēng)動葫蘆裝車,可以大大減輕職工勞動強度,提高工作效率。
5.經(jīng)濟效益分析
通過鋪設(shè)滑床板作為牽拉通道,進行綜機設(shè)備整體搬遷,減少了牽拉時的阻力,有效避免了液壓支架耕地和剮蹭貼幫柱現(xiàn)象,同時省去了通常情況下支架解體、裝車和卸車環(huán)節(jié),解決了材料巷大角度運輸液壓支架的難題,減輕了職工的勞動強度,提高了跳切眼設(shè)備搬遷的效率。跳切眼工藝的研究與實踐,解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下的采煤難題,為今后綜采、綜放工作面過大斷層積累了成功的經(jīng)驗。