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        大采高綜采工作面快速安裝工藝研究

        2018-12-05 08:22:18李國(guó)友
        山東煤炭科技 2018年1期
        關(guān)鍵詞:風(fēng)動(dòng)跑車油缸

        李國(guó)友

        (中煤新集能源股份有限公司 板集煤礦,安徽 利辛 236744)

        1 概況

        (1)工作面情況。中煤阜陽(yáng)礦業(yè)有限公司設(shè)計(jì)年產(chǎn)量5Mt,該礦121304工作面切眼位于西翼13-1采區(qū)內(nèi),采用綜放工藝,回采的13-1煤層直接頂主要為泥巖層和細(xì)砂巖層,泥巖層裂隙發(fā)育,局部較松軟,煤層厚約4.5m,煤層傾角3~10°,此工作面為刀把工作面。工作面設(shè)備明細(xì)見(jiàn)表1。

        (2)巷道及切眼布置。121304工作面風(fēng)巷長(zhǎng)972m(里切眼中到停采線),機(jī)巷長(zhǎng)937m(里切眼中到停采線),切眼長(zhǎng)度為兩巷中對(duì)中350m,里切眼254m,外切眼96m,兩切眼聯(lián)巷281m,切眼最大坡度11°,最小坡度6°。風(fēng)機(jī)巷均錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)。

        工作面安裝ZZ13000/27/60D型號(hào)的支架需要切眼凈寬9.5 m(設(shè)計(jì)切眼掘進(jìn)寬度5.0m,刷擴(kuò)寬度4.5m),凈高4.8m,斷面45.6m2,如此大的斷面對(duì)于支護(hù)來(lái)說(shuō)是非常困難的,特別是阜陽(yáng)礦業(yè)有限公司屬于千米深井開(kāi)采,地壓大,大斷面巷道施工將是需要首要解決的難題。

        2 工作面切眼刷擴(kuò)技術(shù)

        經(jīng)研究,采取合理的支護(hù)方式,同時(shí)進(jìn)行切眼刷擴(kuò)與綜采設(shè)備安裝工作,不但保證了安裝工期與施工進(jìn)度,而且解決了支護(hù)困難問(wèn)題。先使用綜掘機(jī)在切眼進(jìn)行刷擴(kuò),刷擴(kuò)到40m時(shí)開(kāi)始安裝支架。

        (1)出貨系統(tǒng)選擇。刷擴(kuò)過(guò)程中需要將綜掘機(jī)刷擴(kuò)煤運(yùn)出工作面,同時(shí)工作面里面出貨系統(tǒng)還不能影響工作面支架、運(yùn)輸機(jī)的安裝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,工作面刷擴(kuò)出貨采用40T鏈板機(jī)在刷擴(kuò)后30m范圍內(nèi)將運(yùn)輸機(jī)適當(dāng)向煤壁側(cè)彎曲,彎曲后切眼空間能夠滿足安裝支架和運(yùn)輸機(jī)的需要。鏈板機(jī)及運(yùn)輸機(jī)安裝示意見(jiàn)圖1。

        (2)刷擴(kuò)期間支護(hù)。工作面刷擴(kuò)采用錨網(wǎng)索+M鋼帶聯(lián)合支護(hù)方式,即采用錨桿、錨網(wǎng)、鋼帶、錨索+M型鋼帶(縱向鋪設(shè))支護(hù)方式,錨網(wǎng)采用單層網(wǎng)。幫部采用錨桿支護(hù),頂板采用錨索支護(hù)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),工作面刷擴(kuò)期間刷擴(kuò)迎頭距離安裝支架之間距離控制在30~40m之間,刷擴(kuò)與安裝支架之間不會(huì)相互影響,同時(shí)30~40m距離可以保證40T鏈板機(jī)能夠在設(shè)備彎曲程度范圍內(nèi)向煤壁側(cè)挪移。由于切眼刷擴(kuò)后斷面較大,在安裝支架與刷擴(kuò)迎頭支架打設(shè)一個(gè)木垛支護(hù)頂板。

        圖1 工作面出貨系統(tǒng)布置圖

        3 支架運(yùn)輸

        3.1 運(yùn)輸設(shè)備的選擇

        采用單軌吊運(yùn)輸方式運(yùn)輸支架。

        3.2 巷道高度的確定

        為便于支架安裝時(shí)的頂板控制,同時(shí)方便在切眼的單軌吊運(yùn)輸支架,設(shè)計(jì)切眼掘進(jìn)寬度5.0m,刷擴(kuò)寬度4.5m,切眼高度的確定參照如下公式:

        H=(L+S)×γ=(2.8+1.4)×1.2=5.0m

        其中:

        H-末采采高及撤架通道高度,m;

        L-支架最低高度,取2.8m(端頭支架);

        S-單軌吊高度,取1.4m;

        γ-安全系數(shù),取1.2。

        經(jīng)計(jì)算,設(shè)計(jì)切眼高度不低于5.0m。

        3.3 單軌吊參數(shù)及校核

        運(yùn)輸解體支架采用八驅(qū)單軌吊,運(yùn)輸整體支架采用十驅(qū)單軌吊,單軌吊參數(shù)見(jiàn)表2,工作面設(shè)備解體后重量明細(xì)見(jiàn)表3。經(jīng)驗(yàn)算,單軌吊機(jī)車牽引力、單軌吊軌道承載能力與單軌吊連接件承載能力均滿足需要。

        表2 單軌吊參數(shù)表

        表3 綜采設(shè)備分解后重量明細(xì)

        4 支架組裝

        傳統(tǒng)的支架組裝工藝采用風(fēng)動(dòng)葫蘆組裝,操作繁雜,且不能充分利用解體間車場(chǎng)。采用液壓支架組裝裝置簡(jiǎn)化的解體工藝。液壓支架組裝裝置為框架結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2),由底座、支撐缸、支撐缸套筒、跑車架、跑車構(gòu)成。跑車架由四根橫梁、四組支撐缸套筒通過(guò)銷軸、小斜拉撐連接而成。支撐缸活柱插入支撐缸套筒,外缸坐入底座,并通過(guò)兩邊的大斜拉撐形成整體框架。

        圖2 液壓支架組裝裝置示意圖

        跑車為兩半結(jié)構(gòu),通過(guò)四塊連接板、若干螺栓、螺母連成整體,跑車含四件行走輪,整體坐于跑車架上方,通過(guò)兩根控制油缸實(shí)現(xiàn)跑車的左右移動(dòng)。跑車上含四組上層控制油缸,兩組下層控制油缸及六組固定鏈輪座。其中上層控制油缸由兩根ZZ7600伸縮千斤頂改制后串聯(lián)而成,由其驅(qū)動(dòng)鏈輪(其中鏈輪軸兩端安裝有自潤(rùn)滑軸套)在預(yù)定軌道中行走,以控制起吊鏈的升降。下層控制油缸(對(duì)應(yīng)軌道上安裝有自潤(rùn)滑滑板)也是由一根ZZ7600伸縮千斤頂改制而成,該油缸的作用是調(diào)節(jié)兩組起吊鏈之間的距離,以適應(yīng)不同的起吊要求。每組固定鏈輪座分別對(duì)應(yīng)不同的起吊鏈位置,可根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行選擇。支撐缸由ZZ9200立柱改制而成,二級(jí)行程作廢,即活柱伸出來(lái)后將不能收回。

        4.1 流水線組裝支架

        由于組裝支架工序繁瑣,需要將組裝支架工序分解形成流水線作業(yè)。

        由于安裝支架四個(gè)立柱所需要的高度不高,在組裝間車場(chǎng)位置的高度足夠組裝四個(gè)立柱高度,因此在吊裝硐室前大約10m位置組裝四個(gè)立柱,采用兩個(gè)10T的風(fēng)動(dòng)葫蘆組裝四個(gè)立柱,然后利用車場(chǎng)的小8T絞車導(dǎo)入吊裝間支架起組裝置下方,再利用支架起組裝置組裝支架。

        4.2 使用液壓支架組裝裝置組裝支架

        采用液壓支架組裝裝置能夠充分利用組裝間地軌主道、副道,將底座放在主道上,需要組裝的尾梁、前梁等放在副道上,通過(guò)支架組裝裝置將立柱、尾梁、前梁按照組裝先后順序吊到底座上組裝,避免了使用風(fēng)動(dòng)葫蘆反復(fù)使用慢絞倒車的現(xiàn)象,提高了組裝效率。

        4.3 支架組裝工序

        組裝前準(zhǔn)備(檢查設(shè)備完好情況、準(zhǔn)備專用工具等)→在吊裝硐室前使用風(fēng)動(dòng)葫蘆將四個(gè)立柱組裝→將組裝好立柱的支架底座平板車用小8T絞車導(dǎo)入吊裝間支架組裝裝置下方→操作控制閥將放在副道上的支架尾梁和頂梁吊到主道上組裝→組裝各種支架管路→使用小8T絞車導(dǎo)入單軌吊起吊平臺(tái)。支架組裝流程示意見(jiàn)圖3。

        圖3 支架組裝流程示意圖

        5 結(jié)語(yǔ)

        121304綜采工作面采用切眼刷擴(kuò)與設(shè)備安裝同步化、單軌吊運(yùn)輸支架、流水線組裝支架、使用支架組裝裝置組裝支架,提高了勞動(dòng)效率,使得千米深井大采高工作面設(shè)備快速安裝得以實(shí)現(xiàn)。

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