胡學軍
(神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司)
摘 要:在綜采工作面液壓支架回撤的過程中,容易出現(xiàn)安全問題,并且傳統(tǒng)的液壓支架安全回撤工藝的工作效率低,需要耗費大量的時間成本。針對這一問題,相關研究人員對液壓支架安全回撤工藝進行了深入的研究,并對其進行優(yōu)化設計,使得液壓支架安全回撤工藝具有更高的安全性以及工作效率。下面對液壓支架安全回撤工藝進行分析。
關鍵詞:綜采工作面;液壓支架;回撤工藝
當前,在我國的煤礦生產中已經形成一套完整的開采技術與施工工藝。在煤礦開采的過程中,工作面支架長度由于存在一定的限制,因此,經過一定的采煤工作之后,需要將采煤工作面向更深處移動。而在煤礦生產中,綜采工作面搬家的時間段無法進行煤礦生產,因此,縮短綜采工作面的搬家時間,實現(xiàn)更有效率的工作面安全回撤,對煤礦企業(yè)的經濟效益有直接的影響。
1.液壓支架安全回撤工藝
1.1單通道單翼回撤工藝
1.1.1回撤通道的打通
在綜采工作面的搬家過程中,需要在停采線處施工一條回撤通道?;爻吠ǖ佬枰c工作面的巷道垂直,形成水平的單通道回撤系統(tǒng)。使用采煤機配合刮板機進行回撤通道的施工,在回撤通道施工的過程中,需要采取支護措施,例如:使用錨桿、錨索對回撤通道頂板進行支護;在通道施工完成之后,使用單體液壓支柱在支架底座、頂梁下方進行支護已起到頂板加強支護的目的。便于液壓支架直接撤出,從而確?;爻吠ǖ赖氖褂冒踩玔1]。
1.1.2液壓支架回撤
在開展液壓支架回撤工作時,首先需要對端頭液壓支架進行調整并回撤,并在端頭液壓支架回撤時及時在支架尾梁處打設#字形木垛、回撤通道內打設π型鋼梁使用單體液壓支柱支撐進行頂板支護,從而在綜采工作面回撤通道內形成安全區(qū),保證回撤期間安全區(qū)、冒落區(qū)的有效區(qū)分,實現(xiàn)對危險區(qū)域的安全隔離。在支架回撤時,需要在回撤通道內架設掩護支架對頂板進行支護,并保證掩護支架的高低過渡。工作面局部可以使用單體液壓支柱支撐和使用枕木進行支撐回撤工作面的扇形帶,防止工作面扇形帶頂板突然受壓塌陷。在支架撤回的過程中,每撤完一架支架之后,都需要使用液壓支柱及枕木為工作面頂板提供支撐,在頂板破碎的情況下,可以增加單體液壓支柱及木垛的數(shù)量,從而實現(xiàn)對頂板的強力支護。
1.1.3單通道回撤工藝的優(yōu)勢
單通道回撤工藝相比傳統(tǒng)回撤工藝有了多方面的改進。在回撤施工的人數(shù)方面,單通道回撤工藝在搬家時只需要50人左右就能完成搬家工作,完成搬家的時間為21天以內。而傳統(tǒng)的回撤工藝在50人參與的搬家工作中,需要45天左右才能完成搬家工作,在時間花費上明顯比前者更高[2]。在傳統(tǒng)的回撤工藝中,使用2臺掩護式支架布置方式,這一布置方式給扇形帶頂板維護增加了難度,占用了大量的回撤時間,在一定程度上降低了回撤的效率以及安全性。該回撤工藝使用的設備少,巷道掘進量較少,回撤成本低,因此,在許多綜采工作面中獲得了廣泛的應用。
1.2輔巷多通道撤回工藝
1.2.1輔巷多通道撤回工藝的基礎
在我國許多地區(qū)的煤礦地質條件好,礦井的瓦斯含量低,頂板的穩(wěn)定性高,不易破碎,因此,在煤礦巷道的掘進中,可以使用多套設備同時開展巷道掘進工作。而開展多套設備同時掘進,可以有效提高巷道掘進的效率,降低時間成本,從而提升煤礦生產的經濟效益。針對這一情況,輔巷多通道回撤工藝由此而誕生[3]。輔巷多通道撤回工藝就是基于多巷道同時開展回撤工作,從而實現(xiàn)工作效率的提升,降低時間成本。
1.2.2輔巷多通道撤回工藝流程
輔巷多通道撤回工藝,是在綜采工作面的停采線處,使用多套掘進設備掘出兩條通道。掘出的兩條通道與輔助回撤通道相連,從而形成一個完整的回撤系統(tǒng)。在采用輔巷多通道回撤工藝進行回撤作業(yè)時,需要先設計回撤支架,該回撤支架需要確保扇形帶頂板有力支護,確?;爻返囊簤褐Ъ芸焖僖苿?。在使用該工藝開展回撤液壓支架工作時,需要形成安全區(qū)與冒落區(qū),實現(xiàn)對安全區(qū)的安全隔離,同時還能實現(xiàn)工作面液壓支架的多點回撤。使用該工藝進行回撤的工作流程為:支架車先從工作面待回撤支架的兩側撤離,然后將撤出的支架通過聯(lián)絡巷運往回撤輔巷,最后通過輔助回撤通路撤出。
1.2.3輔巷多通道撤回工藝的優(yōu)勢
采用輔巷多通道撤回工藝,需要使用到較多的掘進設備,設備成本較高,但是工作效率卻成倍增長,可以有效的縮短撤回的時間。并且在對綜采工作面扇形帶起到良好的支撐作用,同時提高了搬家的安全性。使用3臺掩護支架可以減少撤回人員的工作量,從而提升了撤回人員工作的安全性,節(jié)約了單體液壓支柱及枕木投入的成本。在煤礦產量大的礦井生產中,工作面推進的速度非???,需要頻繁的給綜采工作面搬家,搬家時間越長對煤礦生產的影響越大,因此,采用輔巷多通道撤回工藝,多通道開展撤回工作,可以極大的提升撤回的效率,減少撤回工作的時間。使用輔巷多通道撤回工藝,在50人的搬家作業(yè)中,只需要16天時間就能完后才能搬家作業(yè)。而采用單通道單翼回撤工藝,需要21天時間才能完成搬家作業(yè)。使用傳統(tǒng)的撤回工藝,需要45天左右才能完成。相比于傳統(tǒng)的撤回工藝,輔巷多通道撤回工藝可以節(jié)省80%的時間[4]。
2.液壓支架安全回撤工藝的配套設備
2.1 3臺掩護支架的選擇
在液壓支架安全回撤工藝中,一般會選擇2臺與回撤工作面相同的普通液壓支架和大于回撤通道高度300mm—500mm的小型液壓支架作為回撤工作面的掩護支架。該選擇主要具有以下一些優(yōu)點:(1)在掩護支架工作時支護的頂板屬于圓滑型,不會對綜采工作面的頂板造成破壞,可以防止撕破支架頂網(wǎng),從而保證工作面頂板支護的完整性。(2)選擇該方式維護回撤頂板,支架在拉移過程中可以進行分步式拉移,減少了對回撤通道頂板的破壞,增強頂板的抗壓能力,提升支架的安全性[5]。(3)在使用3臺掩護支架維護回撤工作面頂板時,縮小了扇形帶的維護面積從而降低了支護材料的投入,降低了一次性材料的費用,在保證了頂板的同時,使得對礦井地形的適應能力加強。(4)在使用3臺掩護支架的工作過程中,不需要回撤人員在扇形帶打設大量的單體液壓支柱及架設木垛,這種維護方式有效的提高了回撤作業(yè)人員的安全性。
2.2支架撤回車輛的選擇
在液壓支架安全回撤工藝中,選擇的框架式支架搬運車的型號為LWC50T支架車系列U型框架車。在使用框架式支架搬運車進行支架搬運操作時,需要將支架放置在地面上,然后駕駛框架式支架搬運車到支架的重心處,用吊鉤勾住支架上的吊孔,操控人員啟動框架式支架搬運車,將支架吊起,并將支架運出。使用該型框架式支架搬運車,只需要操作人員1人,搬運車的性能與有載質量的噸數(shù)相關??蚣苁街Ъ馨徇\車的有載質量有40噸、50噸等類型??傊?,需合理選取支架撤回車輛,并保證工藝的科學性,進而為工程生產工作效率的提高奠定基礎。
3.結語
當前,我國煤炭工業(yè)發(fā)展迅速,煤炭需求旺盛,為了提高采煤工作效率,需要不斷提高工作面的搬家效率。搬家效率的提高離不開回撤工藝的選擇,液壓支架安全回撤工藝具有較多的有限,可以有效提高搬家的效率以及安全性,對推動我國煤炭行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。
參考文獻:
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[2]胡永立,謝軍峰.液壓支架快速拆除E型推移與磨架裝置設計與應用[J].煤炭工程,2016,09:149-151.
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