胡佩東 趙慶祥
[摘 要]煤礦采煤方法主要有仰采和俯采兩種。本文主要介紹了大傾角仰采的問題及技術,重點對大傾角區(qū)段開采進行了分析。
[關鍵詞]礦井 區(qū)段 開采 技術 分析
中圖分類號:TM 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)37-0007-01
由于井下煤炭生產,現(xiàn)場條件復雜,根據(jù)工作面開采實踐情況,采取仰采和俯采兩種不同的采煤方法。本文主要針對煤礦大傾角仰采過程中存在的問題及技術對策,進行分析探討。
(一)煤礦大傾角仰采存在的問題
1、仰采角度大于15°時,容易造成支架拉移困難。
2、仰采角度過大時,工作面飄底造成工作面刮板輸送機推移困難。
3、仰采角度過大時,工作面刮板輸送機將嚴重傾斜,采煤機機身隨著刮板輸送機傾斜,造成采煤機挑頂時容易碰支架前梁。
4、仰采角度過大,工作面頂板控制困難,煤壁易片幫。
(二)大傾角仰采技術
1、移架前要清理凈工作面浮煤,確保支架推拉道暢通,必要時,可用單體液壓支柱在鄰架底座處生根,并支設在本架前梁處通過遠距離供液以協(xié)助移架。
2、采煤機司機嚴格控制好飄底幅度及采高,采用遙控器操作,以防止煤壁片幫,機道浮煤要拾凈,采高控制在2.8(±0.1)m,工作面盡量做到平、直,為推移刮板輸送機創(chuàng)造條件。
3、每次推移工作面刮板輸送機后,要及時將刮板輸送機起吊,并用道板等木料將刮板輸送機墊牢墊平,確保采煤機能夠正常挑頂。
4、采煤機過后,及時伸出支架滑移梁,并將護幫板打到煤壁,工作面前梁下及時掛好用直徑不小于10mm尼龍繩編織的柔性網(wǎng)以防止片幫傷人。
5、工作面兩端頭沿正巷推采,兩端頭處5個支架范圍內隨正巷層位推采,可適當破底矸,確保機頭、尾能平緩過渡。
6、加強工作面頂板管理堅持拉線移架,確保支架移成直線,升柱后持續(xù)供液3~5s,使初撐力不低于24MPa;頂板破碎和漏冒地點必須采取“帶壓擦頂”移架,做到“少降快拉”。
7、加強放煤管理,放煤后及時將后尾梁及插板打到位,并升平升齊,防止大塊矸石進入后部輸送機。
(三)大傾角區(qū)段開采分析
開采期間將出現(xiàn)以下困難:液壓支架傾倒下滑;排頭支架下滑;煤機上行開采困難;轉載機、運輸機的下滑;端頭支護難度大,工作面傾角較大,調整開采后,工作面變長,兩端頭將會出現(xiàn)無支架支護空間,最大2~4架。設備的下滑分析如下:
1、液壓支架下滑分析
支架與運輸機相連構成一個整體,大傾角防止設備下滑的重點控制對象。支架擔負著頂板維護、護幫、推移溜子等主要工作,支架是否下滑直接影響到大傾角開采的成敗。
(1)支架受力
支架承受自身重力、頂板壓力、頂板摩擦力、支架向前傾斜與煤壁摩擦力,相鄰(傾斜下方)的側向推力,以上力矩的矢量為零時支架達到平衡狀態(tài),不發(fā)生下滑或向下方位移,另外支架拉移時向工作面斜上方的拉力等。
(2)支架下滑受力分析
(3)控制支架下滑力
控制支架下滑力由頂板摩擦力、支架與煤壁摩擦力,相鄰支架(傾斜下方)側向推力組成的合力,在生產中不斷變化,來維持支架自身平衡。
由上述分析可以推論出,控制支架下滑應從以下幾個方面入手:a、適當?shù)闹Ъ艹鯎瘟凸ぷ髯枇?,增加支架與頂?shù)装?、煤壁摩擦力;b、增加相鄰支架(側下方)的反作用力,起到一個導向作用,控制支架下滑;c、增加支架與底板的摩擦系數(shù);d、增加移架過程中向工作面斜上方的拉力。
2、支架防倒、防滑措施
(1)調整開采坡度
工作面兩巷落差較大,支架易順著傾向坡度向下滑,開采過程中調整工作面的傾向坡度,1#~10#基本處于水平狀態(tài),坡度不大于4°,從面原來的自然坡度。通過上述分析可知,1#~10#支架不發(fā)生下滑,可以為機尾段支架提供側向反作用力,起到一個導向作用??刂普麄€工作面支架下滑。
排頭1#架實行臺階法管理,人為造成1#與正巷的落差,落差控制在支架頂梁超過正巷頂板0.5m,便于支架頂梁側護板處于正巷實體頂煤上。臺階法管理可以控制1#架向機頭倒架、下滑,從而為1#~10#架不下滑打下基礎。
(2)使用側護板
支架側護板必須始終處于伸出狀態(tài),防止架間空隙流矸、漏煤造成頂板空頂,側護板保持平齊,錯茬不超過2/3,使支架中心距均勻,避免發(fā)生歪架、倒架,保持頂板穩(wěn)定。移架不準收回側護板或隨意調整側護板,待拉移支架要處于相鄰支架的側護板之間,導向前移,保持支架中心距不變,控制支架在拉移過程中向下方滑動,充分發(fā)揮支架側護板護頂、調架、防倒架、阻止支架下滑的作用。
(3)安裝防倒、防滑裝置
工作面下方排頭1#架安裝防倒、防滑千斤頂。一端安裝在排頭1#架后尾梁上,另一端安裝在3#架底座箱上;防倒千斤頂一端按裝在1#架前梁上,另一端安裝在3#架底座箱上。嚴格控制排頭支架,防止排頭支架下滑。工作面30#、70#架分別安裝防倒千斤頂。(根據(jù)現(xiàn)場傾角變化,支架支護狀況可以增添或減少防倒千斤頂)。
(4)支架拉移及調架
移排頭支架時,先移排頭2#架,再移排頭1#架,排頭1#架防倒、防滑千斤頂設單獨管路供液,將操作閥片設在排頭2#架,拉排頭1#架時,一人操作排頭1#架,降架后另一支架工在排頭2#架操作防倒、防滑千斤頂,調正支架,并將排頭1#支架拉到位,接實頂升平。拉移中部支架堅持擦頂移架,少降快拉,增大支架與頂板摩擦力,降架后支架側護板不能完全脫離鄰架側護板,防止支架倒架。采用單頭追機移架,增大移架力,提高移架速度,穩(wěn)定支架中心距,避免支架重心向下方移動。支架發(fā)生歪架、倒架、咬架、擠架必須立即組織用單體輔助調架,從上方第一個倒架向機頭逐漸調正。