卜海東
(陽泉煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司 一礦,山西 陽泉 045008)
目前,綜采工作面拆除落山支護工藝多采用單體柱、π型梁+單掩護架維護。由于拆架后切巷控頂面積大,礦山壓力顯現(xiàn)明顯,靠落山側(cè)采用單體柱+π型梁維護支護強度較低,單體柱自降、卸載嚴重,不能滿足拆除安全要求。不僅由于礦壓作用導(dǎo)致死架現(xiàn)象頻繁發(fā)生,而且增加了發(fā)生傷亡事故的不安全因素。陽煤一礦成功投用大采高工作面后,工作面末采采高是普通放項煤工作面采高的兩倍以上,控頂距離6 m;現(xiàn)有的單體柱支護高度最大僅為4.5 m,原有工作面拆除工藝達不到大采高工作面拆除要求,成為生產(chǎn)銜接和安全作業(yè)的瓶頸。
為解決這一難題,根據(jù)全礦采掘銜接部署,結(jié)合S8303大采高工作面的復(fù)雜情況,副礦長帶頭、采煤隊組全員參與進行了工藝革新。8303工作面支架以及其他設(shè)備于10月份順利拆除完畢,期間未發(fā)生死架及其他安全隱患事故,拆除效率得到了明顯的提升,安全得到了保障。
S8303大采高工作面位于一礦南條帶三采區(qū)東北部,東部為擴十一采區(qū)邊界,南部為S8304回采工作面(東部)(未掘進),西部為本采區(qū)大巷,北部為S8302回采工作面(未回采)。對應(yīng)上方為三礦3#煤72108回采工作面(已回采)。
S8303工作面可采走向長度1114 m,傾斜長度219 m,工作面共布置五條巷道,一進兩回、一尾巷加一條走向高抽巷。本工作面煤層賦存穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,煤層總厚度最大14.3 m,最小6.2 m,平均煤厚6.63 m。工作面采用走向長壁采煤法,后退式開采,綜合機械化大采高一次采全高采煤方法;雙滾筒采煤、落煤和裝煤,液壓支架維護頂板,工作溜運煤;全部垮落法管理頂板。
設(shè)備情況:現(xiàn)有117組ZY12000—30/68D型兩柱掩護式液壓支架,機頭機尾各兩組ZYG12000—26/56D型過渡支架,機頭三組機尾四組ZYD12000—22.5/45D型端頭支架,回風(fēng)超前四組ZCZ10000/26/45單列式靠煤柱幫超前支護支架管理頂板。
本工作面拉架巷采用Φ17.8×5200 mm錨索配合600 mm 14#槽鋼、柔性網(wǎng)(規(guī)格:22 m×47 m,共5卷)、金屬網(wǎng)沿工作面傾向全長聯(lián)合支護工藝。筑拉架巷凈高5 m,凈寬4 m。共布置6排錨索,拉架巷布置5排,支架前探梁壓1排,錨索間距為1.75 m,排距為0.8 m。拉架巷筑完后,工作面煤壁幫全長打四排幫錨桿,用木托板壓緊柔性網(wǎng)(柔性網(wǎng)不夠做幫網(wǎng)時要聯(lián)單層金屬網(wǎng)),第一排幫錨桿距頂板0.6 m,排距1.3 m,間距1.5 m,木托板沿垂直頂板方向布置。
SZZ-1350/525型橋式轉(zhuǎn)載機1部;PLm-4000型錘式破碎機1臺;SGZ1250/2×1000型前刮板輸送機1部;SL-1000型采煤機1臺;ZY12000-30/68D型液壓支架117架,ZYG12000-26/56D型過渡架4架。ZYD12000-22.5/45D型端頭支架7架。各種管路、線路等。
(1)施工由綜采準備隊負責(zé);施工期間采取三八制作業(yè)形式,并且每班有隊干跟班。
(2) 施工工期:2017年7月1日至10月1日。
(3)當(dāng)班工作開工前,跟班隊干和工長事先對作業(yè)地點的頂板支護情況進行全面檢查,發(fā)現(xiàn)隱患及時處理,否則嚴禁開工。
拆除期間,通風(fēng)工區(qū)每班指派專職瓦檢工,隨時檢查瓦斯情況,發(fā)現(xiàn)拆除地點瓦斯、一氧化碳超限,立即撤人處理。
使用三架掩護架控制拆除工作面支架 (見圖1)。
圖1 新支架拆除工藝
具體方法如下:拆除過程中,將第一組支架降架呈90°移架,視情況伸出前控梁進行頂板支護,第二組、第三組依次進行,共移動三組支架作為掩護架,第四組支架開始正常拆除,三組掩護架采用回柱機牽引跟進支護,直到全部拆除。
傳統(tǒng)工藝采用單掩護架+π型梁支護落山頂板(見圖2)。
圖2 原支架拆除工藝
綜合分析,新工藝與傳統(tǒng)工藝相比有三大優(yōu)點:
(1)減少了工人工作強度,提高了機械化水平。原落山側(cè)采用單體柱+π型梁維護,工人勞動強度高,需人工架設(shè)π型梁和單體柱,落山側(cè)批設(shè)木垛,工作量大,且需人工回柱放頂。
(2)由于落山及拉架巷全斷面采用掩護架支護,提高了落山支護強度,減少了礦山壓力作用至頂板快速下沉后對支架進行覆蓋造成死架的發(fā)生,提高了支架的拆除效率,同時消除了死架給拆除工作帶來的嚴重隱患。
(3)全斷面掩護架拆除法,頂板支護由液壓支架承擔(dān),不受單體柱支撐高度限制,從而化解了傳統(tǒng)拆除工藝與大采高綜采工作面采高大之間的矛盾。
全斷面掩護架拆除新工藝,不僅提高了拆架采空區(qū)的各項管理標(biāo)準,減少了原有傳統(tǒng)工藝的工作量,縮短了工期,有效降低了人工成本,減輕了職工的勞動強度,而且提高了工作效率,并使作業(yè)場所的安全作業(yè)系數(shù)大幅提高,充分保障了職工人身安全,實現(xiàn)了效益最大化。