劉文 武海峰 欒興亮
【摘 要】重型裝備綜放工作面液壓支架噸位大,旋轉(zhuǎn)回采過程中液壓支架導(dǎo)向性不易控制,調(diào)架管理難度極大,易造成前后部運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接不合理、喝循環(huán)煤現(xiàn)象。本文從濟(jì)寧二號煤礦103下01綜放工作面旋轉(zhuǎn)回采的設(shè)備布置、回采工藝等方面進(jìn)行了研究,為同類條件下的工作面安全回采提供了經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】重型裝備;旋轉(zhuǎn)回采;設(shè)備布置
濟(jì)寧二號煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜,十采區(qū)首采工作面103下01綜放工作面布置由于受八里鋪斷層保護(hù)煤柱的影響,按正常工作面切眼布置方式,將留有大量的三角煤無法回收,因此,必須在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,盡可能地回收三角煤,最大限度地回收煤炭資源,提高礦井及采區(qū)的回采率,而且對于礦井的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
1 工作面概況
103下01綜放工作面位于十采區(qū)南部,為十采區(qū)首采工作面,南側(cè)為十一采區(qū)工作面采空區(qū),北側(cè)為設(shè)計的103下02綜放工作面,東到八里鋪斷層保護(hù)煤柱,西側(cè)為十采區(qū)巷道,自東向西依次是十采區(qū)膠帶輸送機巷、十采區(qū)軌道巷、十采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷。煤層傾角3°~17°,工作面絕對標(biāo)高為-670.8~-816.3m。
為盡可能多回收常規(guī)切眼與八里鋪保護(hù)煤柱線保護(hù)煤柱的三角煤資源,將正常切眼設(shè)計成與運順呈109°夾角,與軌順呈80.5°夾角的切眼。103下01綜放工作面面長231m,推進(jìn)長度1060.45~1137.43m,軌順以切眼位置運順端頭為中心成扇形旋轉(zhuǎn)布置,旋轉(zhuǎn)距離76.98m,扇形區(qū)段內(nèi)煤層厚度4.0m~4.5m。
103下01綜放工作面切眼內(nèi)布置135組液壓支架(ZF12000/22/42型129組,ZFG12000/22/38型6組,液壓支架中心距1750mm,重量37.8t),MG750/1860-WD型電牽引采煤機1部,前部運輸機選用SGZ1000/1710型中雙鏈刮板運輸機,后部運輸機選用SGZ1000/1710H型中雙鏈刮板運輸機,均為重型設(shè)備。
2 旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)難點分析
(1)由于切眼與運順成109°夾角,支架和橋式轉(zhuǎn)載機不能平行布置,造成前后部刮板輸送機機頭和轉(zhuǎn)載機搭接不合理,轉(zhuǎn)載機無法正常運輸煤炭,在機頭方向發(fā)生擁堵現(xiàn)象。
(2)長距離旋轉(zhuǎn)調(diào)面將導(dǎo)致工作面運輸機上串或下滑,需掐前后部刮板輸送機溜槽,因此科學(xué)合理地旋轉(zhuǎn)回采工藝是控制設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵。
3 切眼設(shè)備布置方案
(1)轉(zhuǎn)載機安裝中心線以機頭為中心,與運順皮中成1°30′夾角向面外傾斜。
(2)前部運輸機相對于支架在機頭處多安裝一節(jié)溜槽,保證前后部運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接合理。在工作面推進(jìn)到合理位置撤除機頭處多余的前部溜槽。
4 回采工藝
4.1 旋轉(zhuǎn)調(diào)面方案
旋轉(zhuǎn)回采時,機頭1#架基本不動,但必須將機頭割通,以便將工作面支架順齊。經(jīng)計算得,即1個旋轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)割煤刀數(shù)為4刀,其中3個短刀,1個通刀;工作面旋轉(zhuǎn)回采時,采煤機采用單向割煤,并且合理設(shè)置拐點,保證了旋轉(zhuǎn)開采的連續(xù)及刮板輸送機、煤壁與支架排列的三直。
4.2 旋轉(zhuǎn)調(diào)面工序
(1)開始調(diào)面前,煤機要找直工作面,煤機停在機尾開始調(diào)面,全面不推運輸機。
(2)煤機機尾側(cè)滾筒停在99#架處,煤機向機尾吃刀割煤,割完第1個三角煤后,煤機停在99#架附近(以機尾滾筒為準(zhǔn)),拉架時135#架拉一排(0.8m)、99#架不動,100-134#架依次拉齊,然后向機頭方向依次推出運輸機。
(3)煤機從99#架向機尾割煤,割完三角煤后向機頭返機至66#架,拉架時66#架不動、99#架-135#架拉一排,67#架-98#依次拉齊,然后向機頭方向依次推出運輸機。
(4)煤機向機尾割煤,返機至33#架,拉架時33#架不動、66#架-135#架拉一排,34#架-65#依次拉齊,然后向機頭方向依次推出運輸機。
(5)煤機向機尾割煤,割完三角煤后向機頭返機至1#架割通機頭,拉架時1#架不動(或少拉,以保證頂板支護(hù)),33#架-135#架拉一排,2#-32#架拉架順直工作面,煤機空機向機尾返機,然后向機頭方向推出運輸機;完成一個循環(huán)。
(6)每調(diào)面一個循環(huán)后,然后進(jìn)行下一調(diào)面循環(huán)周期。
按照以上方法循環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)到機頭超前機尾高差的一半,工作面全面找直后機頭開始正常割煤,旋轉(zhuǎn)調(diào)面結(jié)束,進(jìn)入正常推進(jìn)狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)過程支架必須始終保持拉線順直狀態(tài)。
4.3 注意要點
(1)33#、66#、99#架支架為定線支架,在一個循環(huán)中,33#架進(jìn)1排,66#架進(jìn)2排,99#架進(jìn)3排,135#架進(jìn)4排,每排必須拉夠0.8m步距。
(2)拉定線支架必須由專人負(fù)責(zé)。
(3)煤機司機要按規(guī)定的路線割煤,與支架工配合好,待拉完支架后才能進(jìn)刀割煤,向機頭割煤時煤機機尾側(cè)滾筒要牽到定線支架的機頭側(cè)(1#架除外)。
(4)無論如何推進(jìn),現(xiàn)場推溜必須嚴(yán)格按照單向推溜的方式進(jìn)行,推溜必須自機尾向機頭方向依次進(jìn)行。
(5)單向推溜-即當(dāng)煤機從機尾向機頭割煤時,按照正常工序拉架;煤機在機尾割完三角煤向機頭方向正常割煤時,只拉架,不推溜,煤機向機尾返機后,再從機尾依次向機頭方向推溜。
(6)每個循環(huán)結(jié)束,由驗收員觀察工作面齊直情況,發(fā)現(xiàn)工作面不直,必須及時找面,防止工作面拖后。
(7)工作面在調(diào)面過程中,造成運輸機搭接不合理時,現(xiàn)場必須采取過轉(zhuǎn)載機措施,保證合理的卸載距,運輸機不拉回煤。
(8)不論怎樣的調(diào)面方式必須保證頂板支護(hù)完好,工作面出現(xiàn)頂板破碎片幫嚴(yán)重時必須及時拉超前架,需要推移運輸機再拉超前必須及時推移運輸機拉移超前架。
(9)在工作面推進(jìn)過程中,注意觀察:
①運輸機與支架夾角;
②推移框架及魚口的擺向;
③支架擠架、咬架情況;
④運輸機溜槽受擠壓的情況;
⑤工作面支架的歪斜度。
(10)通過觀察以上數(shù)據(jù),結(jié)合工作面兩頭高差,確定運輸機上竄下滑快慢,區(qū)隊值班人員隨時了解現(xiàn)場情況,決定工作面推進(jìn)方法。
(11)工作面回采過程中,由于旋轉(zhuǎn)生產(chǎn)運輸機會向機尾方向竄出,生產(chǎn)過程必須采取措施保證機尾行人寬度,以保證正常生產(chǎn)。
5 結(jié)論
通過重型裝備綜放工作面旋轉(zhuǎn)回采工藝研究,制定了合理切眼設(shè)備布置方案,安裝期間通過前部刮板輸送機多安裝一節(jié)正常溜槽,旋轉(zhuǎn)回采過程中及時拆除溜槽的方案,保障了放頂煤工作面前后部運輸機與轉(zhuǎn)載機合理搭接;優(yōu)化了旋轉(zhuǎn)開采工藝,通過合理設(shè)置拐點,采用單向割煤工藝,控制了重型設(shè)備上串下滑的問題,加快了回采速度,工藝簡單、實用;多回收煤炭6萬余噸,直接經(jīng)濟(jì)效益500余萬元,最大限度地回收了煤炭資源。
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