蔡燕偉

(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦,山西　興縣　033602)

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·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

綜放工作面單通道雙頭快速回撤工藝

蔡燕偉

(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦,山西興縣033602)

結(jié)合斜溝煤礦23103綜放工作面?zhèn)鹘y(tǒng)回撤工藝(單通道單頭回撤)與23113綜放工作面快速回撤工藝(單通道雙頭回撤)的實(shí)際情況，按照工藝、工期、油耗量、工數(shù)進(jìn)行對(duì)比，分析了礦井綜放工作面?zhèn)鹘y(tǒng)回撤工藝限制條件及其影響快速回撤的因素，利用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸機(jī)動(dòng)、靈活的性能，研究了綜放工作面快速回撤新工藝，經(jīng)濟(jì)效益顯著，可為類似工作面快速回撤提供參考。

綜放工作面；快速回撤；無軌膠輪車；單通道；雙頭

大采高綜放設(shè)備的回撤和安裝速度直接決定煤礦企業(yè)綜采工作面的采煤銜接與設(shè)備的銜接，快速回撤技術(shù)的應(yīng)用能為煤礦企業(yè)采煤作業(yè)創(chuàng)造較大的價(jià)值。

以西山煤電集團(tuán)公司斜溝煤礦23113綜放工作面快速回撤為研究對(duì)象，從大采高綜放工作面的新舊回撤工藝入手，通過統(tǒng)計(jì)此項(xiàng)工作的用工數(shù)量、車輛油耗、運(yùn)輸成本、回撤工序，并經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較，以提高設(shè)備的搬運(yùn)速度和回撤效率為出發(fā)點(diǎn)，總結(jié)快速回撤經(jīng)驗(yàn)，可為今后膠輪車快速安裝和回撤提供可靠的技術(shù)保障。

1　工作面概況

斜溝煤礦23113綜放工作面布置方式為走向長(zhǎng)壁采煤法，工作面所采煤層為13#煤層，工作面傾斜長(zhǎng)度247.8 m，可采走向長(zhǎng)度1 040.3 m，工作面煤層厚度13.20～15.80 m，平均14.87 m，煤層傾角9.1°～11.5°，平均9.9°，材料巷掘?qū)?.2 m，掘高3.6 m，沿煤層底板布置，底板采用C25混凝土硬化，硬化厚度為200 mm；運(yùn)輸巷掘?qū)?.5 m，掘高3.8 m，沿煤層頂板布置(兩巷嚴(yán)格按照錯(cuò)層位布置方式進(jìn)行布置)，底板采用C25混凝土硬化，硬化厚度為150 mm. 23113綜放工作面回撤巷道平面布置示意圖見圖1.

圖1　23113綜放工作面回撤巷道平面布置示意圖

2　傳統(tǒng)回撤工藝與快速回撤新工藝

設(shè)備回撤搬運(yùn)車輛參數(shù)見表1(兩種工藝使用車輛型號(hào)一致)。

2.1傳統(tǒng)回撤工藝

同全國(guó)多數(shù)礦井一樣采用單通道材料巷回撤技術(shù)，所有設(shè)備從材料巷順序進(jìn)行回撤。

1) 特種車將材料巷設(shè)備順序裝車回撤。

2) 回撤前部刮板輸送機(jī)機(jī)尾并抽鏈回撤，人工與叉車配合將前部刮板輸送機(jī)中部槽啞鈴銷拆開分解，利用上端頭絞車將工作面所有分解設(shè)備拉移至機(jī)尾段，再采用特種車輛逐節(jié)裝車回收。

表1　設(shè)備回撤搬運(yùn)車輛參數(shù)表

3) 采煤機(jī)停機(jī)前開至距離機(jī)尾30 m處解體回撤(七大件)。

4) 工作面設(shè)備(除支架)回撤完畢后及時(shí)采用鏟車對(duì)回撤通道底板浮煤進(jìn)行清理，采用C20混凝土進(jìn)行硬化作業(yè)。

5) 車輛開至機(jī)頭段分解機(jī)頭端頭支架并回撤。

6) 依次解體轉(zhuǎn)載機(jī)各中部槽并回收。

7) 利用后溜機(jī)尾上端頭絞車抽鏈并回撤后部刮板輸送機(jī)中部槽。

8) 從機(jī)頭向機(jī)尾方向逐架進(jìn)行回撤支架。

2.2新工藝回撤方案

以節(jié)約時(shí)間快速回撤和節(jié)支降耗為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在原有基礎(chǔ)上尋找一條新的回撤思路。改變?cè)悸分心z帶輸送機(jī)作為最后回撤的方案，在運(yùn)輸巷從膠帶回收通道開始與材料巷設(shè)備列車同時(shí)開始回撤，保證工作面設(shè)備的快速回撤。

1) 從中部位置分開，分兩路進(jìn)行回撤，一路走材料巷，一路走運(yùn)輸巷。

2) 材料巷：從工作面70架位置分開至材料巷，所有設(shè)備走材料巷逐步回撤。

3) 運(yùn)輸巷：從工作面71架至運(yùn)輸巷出帶口，所有設(shè)備走運(yùn)輸巷逐步回撤。

4) 原隊(duì)組每班分兩組人員分別負(fù)責(zé)兩頭設(shè)備的回撤，跟班隊(duì)長(zhǎng)作為總負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，正、副班長(zhǎng)負(fù)責(zé)具體的實(shí)施。

5) 采煤機(jī)停機(jī)前開至機(jī)頭位置，由2輛鏟板車配合整體搬運(yùn)出坑。

6) 除工作面中間支架以外所有設(shè)備回撤完畢后對(duì)回撤通道底板進(jìn)行清理，并采用C20混凝土進(jìn)行硬化作業(yè)，硬化厚度為200 mm.

7) 70架、71架抽出向機(jī)尾擺向形成機(jī)尾回撤掩護(hù)支架，再?gòu)?9架、68架抽出向機(jī)頭擺向形成機(jī)頭掩護(hù)支架，至此可以由兩組人員分別向機(jī)頭機(jī)尾逐架進(jìn)行回撤。

以23113綜放工作面回撤為例，將傳統(tǒng)回撤工藝與新型回撤工藝具體操作進(jìn)行對(duì)比，示意圖見圖2.

圖2　傳統(tǒng)回撤工藝與新回撤工藝操作對(duì)比圖

圖2中：1) 傳統(tǒng)回撤方法從1#點(diǎn)開始回撤，新回撤方法從1#和2#回撤點(diǎn)同時(shí)開始進(jìn)行回撤。2) 傳統(tǒng)回撤以2#、1#為主副掩護(hù)架逐架進(jìn)行回撤，新方法回撤以71#、70#架為材料巷回撤的主副掩護(hù)架，69#、69#為運(yùn)輸巷回撤的主副掩護(hù)架，并同時(shí)進(jìn)行回撤。

3　傳統(tǒng)工藝與新工藝實(shí)際對(duì)比

3.1回撤工期對(duì)比

1) 傳統(tǒng)回撤工藝工期。設(shè)備列車回撤3天，電纜及管線路回撤4天，單軌吊及超前支架回撤1天，前部刮板輸送機(jī)回撤3.5天，采煤機(jī)回撤1.5天，運(yùn)輸巷端頭支架回撤3天，轉(zhuǎn)載機(jī)回撤2天，后部刮板輸送機(jī)回撤4.7天，地面硬化及晾干需用7天，支架回撤28.2天(按照日均回撤5臺(tái))，共需工期57.9天。

2) 新方法回撤工藝工期。材料巷：設(shè)備列車回撤3天，電纜及管線路回撤4天，單軌吊及超前支架回撤1天，前部刮板輸送機(jī)回撤(從71架對(duì)應(yīng)前刮板輸送機(jī)中部槽位置開始)1.5天，后部刮板輸送機(jī)(從71架對(duì)應(yīng)后刮板輸送機(jī)中部槽位置開始)1.8天,共需11.3天。 運(yùn)輸巷：卷皮帶及回撤1.5天，輸送機(jī)架(出帶及轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭)拆除回撤1天，轉(zhuǎn)載機(jī)回撤2天，運(yùn)輸巷端頭架回撤1.5天，采煤機(jī)整體回撤0.5天，前部刮板輸送機(jī)回撤(從70架對(duì)應(yīng)前刮板輸送機(jī)中部槽位置開始)1.5天，后部刮板輸送機(jī)(從71架對(duì)應(yīng)后刮板輸送機(jī)中部槽位置開始)2天，共需10天。

兩巷回撤完工作面設(shè)備后地面硬化及保養(yǎng)晾干需用7天，支架從71架開始兩頭進(jìn)行回撤作業(yè)，由于各自回撤距離較短，每日回撤支架平均10～11臺(tái)，整個(gè)工作面支架回撤僅花費(fèi)13.6天。

綜合上述回撤時(shí)間減去材料巷及運(yùn)輸巷平行回撤作業(yè)所花費(fèi)的公共時(shí)間，總共回撤工作面用時(shí)約為25天。

3.2回撤油耗對(duì)比

傳統(tǒng)回撤與新方法回撤油耗對(duì)比見表2，圖3.

表2　傳統(tǒng)回撤與新方法回撤油耗對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

圖3　傳統(tǒng)回撤與新方法回撤油耗對(duì)比圖

新回撤方法雖比傳統(tǒng)回撤方法日均耗油量高，但回撤用油總量比傳統(tǒng)回撤節(jié)約油耗4 512.3 L，按照現(xiàn)有柴油價(jià)格計(jì)算，可節(jié)約成本21 840元。

原因分析：雙頭回撤時(shí)整體搬運(yùn)設(shè)備較多，車輛利用率高，設(shè)備回撤距離短，而傳統(tǒng)回撤則因回撤通道單一，車輛長(zhǎng)時(shí)間著車等待、錯(cuò)車、設(shè)備解體細(xì)致、搬運(yùn)數(shù)量增多等原因?qū)е萝囕v油耗增大。

3.3回撤工數(shù)對(duì)比

傳統(tǒng)回撤：整個(gè)回撤周期總工數(shù)投入為3 248工

新方法回撤：整個(gè)回撤周期總工數(shù)投入2 653工

按照340元/工的回撤工資計(jì)算，

傳統(tǒng)回撤總工資：3 248×340=1 104 320元

新方法回撤總工資：2 653×340=902 020元

兩種方法對(duì)比得出，新回撤方法節(jié)約人工工資202 300元。

原因分析：新回撤方法人員能夠充分發(fā)揮自身能動(dòng)作用，保證材料巷和運(yùn)輸巷同步進(jìn)行回撤作業(yè)，回撤工期短，人員利用率高。

新方法回撤工藝整體取得了重大的突破性進(jìn)展，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果顯著，對(duì)礦井今后的快速回撤奠定了基礎(chǔ)。

4　回撤工藝優(yōu)化

1) 回撤時(shí)可以利用特種車輛的優(yōu)勢(shì)性能和回撤距離較短優(yōu)勢(shì)，減少設(shè)備拆除數(shù)量，增加整體搬運(yùn)量。

2) 為緩解礦井運(yùn)輸壓力，充分利用二號(hào)副斜井的運(yùn)輸功能，使回撤車輛和普通運(yùn)輸車輛能夠分道運(yùn)行，節(jié)約車輛錯(cuò)車等待時(shí)間，減少礦井車輛油耗及CO排放時(shí)間。

3) 建立特種車輛急救系統(tǒng)，方便特種車輛在回撤路途中有問題時(shí)能夠及時(shí)入井維修，保證其他車輛的正常運(yùn)行。

5　總　結(jié)

1) 回撤工藝優(yōu)化試運(yùn)行后，效果更為顯著，無論從運(yùn)輸還是搬運(yùn)上都大大節(jié)約了時(shí)間。

2) 新工藝拓寬了傳統(tǒng)的單通道單向回撤思路，為今后工作面的快速回撤打下了良好的基礎(chǔ)，也為今后工作面的快速安裝提供了更為可靠的依據(jù)。

3) 與我國(guó)神華等優(yōu)秀煤炭企業(yè)對(duì)比，同等條件下單通道快速回撤技術(shù)既節(jié)省了掘進(jìn)主回撤通道及短回撤通道的較高成本，同時(shí)也達(dá)到了快速回撤的雙重目的，更為緩傾斜煤層地質(zhì)條件下膠輪車快速回撤提供了一種新型工藝。

Rapid Retracement Technology of Single Channel Double-end in Fully Mechanized Caving Face

CAI Yanwei

According to the practical situation of 23103 fully mechanized caving face traditional retracement process and 23110 fully mechanized caving face rapid retracement, the process, time limit, oil consumption and number of workers are contrasted. The limiting condition of traditional retracement process and the factors affecting rapid retracement in coal mine fully mechanized caving face are analyzed. Using the auxiliary transport mobility and flexibility of trackless tyred vehicle, new technology of rapid retracement of fully mechanized caving face is researched. The economic benefit is remarkable, it can provide a reference for similar working face rapid retracement.

Fully mechanized caving face; Rapid retracement; Trackless tyred vehicle; Single channel; Double-end

2016-04-19

蔡燕偉(1986—)，男，山西陽(yáng)泉人，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事井下一線采煤及綜采設(shè)備的安裝工作

(E-mail)470047547@qq.com

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1672-0652(2016)06-0019-04