郜愛斌
(山西朔州平魯區(qū)蘭花永勝煤業(yè)有限公司,山西 朔州 036800)
綜放工作面保持三直一平兩暢通,是工作面安全生產(chǎn)的基本要求,然而在實際回采過程中,受工作面賦存的地質(zhì)條件、回采工藝、作業(yè)人員等各種因素的影響,常會出現(xiàn)工作面支架、前后刮板輸送機上竄下滑的現(xiàn)象,嚴重時造成兩安全出口不暢通,生產(chǎn)效率低下。
蘭花永勝煤業(yè)4101綜放工作面長180m,傾角2~14°,煤層平均厚度8.01m,煤層容重1.55t/m3,直接頂板為泥巖,老頂為中粗粒砂巖,底板為炭質(zhì)泥巖、泥巖。其運輸順槽726.8m,回風(fēng)順槽646.8m,運輸順槽與回風(fēng)順槽相差約25m(回風(fēng)順槽高),采用走向長壁低位放頂煤一次采全高,循環(huán)進度0.8m,采高3.2m,放頂煤高4.81m,兩端頭三架過渡液壓支架不進行放頂煤作業(yè),采放比1:5,全部垮落頂板的綜合機械化采煤方法。
該綜放工作面采用MG300/730-WDG型雙滾筒采煤機完成落煤和裝煤工序,采用SGZ764/500刮板輸送機運煤,使用ZF7800/18/35型放頂煤綜采液壓支架和ZFG8000/20/35H過渡液壓支架(上下端頭各三架)支護頂板。
回采工藝流程:采煤機自機頭(或機尾)斜切刀→割煤→移架→推前刮板輸送機→放頂煤→拉后刮板輸送機→割煤→移架→推前刮板輸送機→放頂煤→拉后刮板輸送機。
初采時為俯采,俯角5~8°,開采40余米時,工作面刮板輸送機下滑2.6m,下安全出口不暢,為了改變現(xiàn)狀,綜采隊進行了調(diào)斜,回風(fēng)順槽開采至570m時,超運輸順槽30余米,工作面刮板輸送機上竄嚴重,工作面刮板輸送機機尾至回風(fēng)順槽外幫僅有40cm,且?guī)泳C采支架竄至回風(fēng)順槽外幫不足30cm,特別是下端頭往上約40架支架向上傾斜嚴重,上安全出口不暢;當(dāng)回風(fēng)順槽開采至530~550m時,運輸順槽開采至590~620m時,上下安全出口暢通。
2.1.1 工作面賦存地質(zhì)條件
4101綜放工作面傾角2~14°,俯采角度5~8°,運輸順槽與回風(fēng)順槽落差達25m,刮板輸送機和支架自重較大,在回采過程中,本身自重就有下滑的趨勢。
2.1.2 綜放工藝
4101綜放工作面刮板輸送機由上向下運煤,采煤機截割工藝有阻力,牽引運行過程中的綜合作用,致使推移刮板輸送機向下滑移。
2.1.3 其他原因
支架與前部刮板輸送機通過連桿相連接,移架時隨著刮板輸送機下滑致連桿偏斜而下移。再加上作業(yè)人員前移支架時,部分支架初撐力不達要求。如此反復(fù)多次,如不及早發(fā)現(xiàn),支架和刮板輸送機下滑量累積,造成下安全出口不暢。
2.2.1 俯采
4101綜放工作面俯采時,俯采角度5~8°,正常采煤將使工作面刮板輸送機及支架上竄,促使工作面刮板輸送機與運輸順槽轉(zhuǎn)載機搭接失衡,影響上安全出口暢通。主要原因是工作面上半部落底下坡由弦邊變成股邊,煤壁變短量大于下滑量,而下落底隨運輸順槽則是股邊變成弦邊,煤壁變長量大于輸送機的下滑量,從而使工作面刮板輸送機不接煤,損壞設(shè)備,卡死刮板輸送機,前溜設(shè)備及支架出現(xiàn)上竄現(xiàn)象。
2.2.2 調(diào)斜不當(dāng)
4101綜放工作面設(shè)備出現(xiàn)下竄后,適逢初期來壓,工作面頂板破碎、片幫較重,在移架過程中部分支架初撐力不達要求,再加上調(diào)斜調(diào)整欠妥,曾一度造成綜放工作面刮板運輸機上竄,導(dǎo)致了工作面刮板運輸機機頭與運輸順槽轉(zhuǎn)載機搭接經(jīng)常性變動,從而改變了工作面刮板輸送機與運輸順槽轉(zhuǎn)載機的合理搭接關(guān)系,工作面刮板輸送機機頭過短造成運輸機卸煤不暢,在下端頭形成堆煤現(xiàn)象,增加人工清煤工序,嚴重時造成刮板輸送機和支架推至回風(fēng)順槽外幫煤壁,致使上端頭安全出口不暢。
綜放工作面出現(xiàn)下滑趨勢時,應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整回采工藝,比如下滑時,改變雙向割煤為單向割煤,采煤機下行割煤,但不能推移運輸機,上行時采煤機空刀,推移運輸機,使運輸機每循環(huán)都自下端頭向上端頭推移,移架時,初撐力必須達要求,反之上竄時,采煤機上行割煤,不推移運輸機,下行采煤空刀運行,推移輸送機時,每循環(huán)都自上端頭向下逐架向下推移。
3.2.1 強化培訓(xùn),提高操作能力
綜放工作面的所有作業(yè)人員要認真學(xué)習(xí)綜放面作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程,特別是綜放工作面帶班長、采煤機司機、移架工等主要工種要切實撐握回采工藝,熟練操作。工作面地質(zhì)條件發(fā)生變化、生產(chǎn)工藝改革、勞動組織改進等與實際條件發(fā)生變化時,應(yīng)及時編制具體的補充安全技術(shù)措施,組織所有工種認真貫徹?;夭善陂g每班應(yīng)及時清理架間浮煤,安排專人統(tǒng)計綜采工作面兩順槽的回采進尺,關(guān)注下滑量和上竄量,一旦出現(xiàn)運輸順槽轉(zhuǎn)載機與工作面刮板輸送機搭接異常,根據(jù)實際情況及時進行處理,將上竄下滑控制在合理范圍之內(nèi)。
3.2.2 強化綜放工作面設(shè)備的檢修工作
加強綜放支架和工作面刮板輸送機的檢修,保證支架完好、無漏液,特別是推移千斤頂與刮板輸送機的連接要安全可靠,連接裝置損壞時要及時進行更換。工作面乳化液泵站壓力≥30MPa,支架初撐力≥24MPa。
4010綜放工作面回采過程中,根據(jù)經(jīng)驗,若工作面調(diào)斜,采成與回風(fēng)順槽垂線成α角,其未呈現(xiàn)滑移現(xiàn)象時,則運輸機將上竄800sinα(mm),其中,800為循環(huán)進度。
實測,當(dāng)α=0時,每推進一個循環(huán),運輸機下滑2600/50000/800=52mm。
若要運輸機不下滑,根據(jù)公式:
800sinα=52
所以α=3°43′
設(shè)調(diào)斜距離(運輸順槽較回風(fēng)順槽多推進距離)為X,則:
式中:
M-工作面長度,180m。
解得:X=12m。
實踐中,結(jié)合綜放工作面賦存的地質(zhì)條件,將工作面調(diào)斜采成下端頭(機頭)超前于上端頭(機尾)15m左右,綜放工作面上下出口暢通,刮板輸送機與運輸順槽轉(zhuǎn)載機搭接合理。
調(diào)斜注意事項:
(1)若綜放工作面刮板輸送機機頭長,可多推進刮板輸送機機頭,少推進刮板輸送機機尾。即:由原先的兩次正規(guī)循環(huán)中,采兩次機頭、機尾改變?yōu)椴扇螜C頭、兩次機尾,或者采兩次機頭一次機尾;若工作面刮板輸送機機尾長,可多推進刮板輸送機機尾,少推進機頭,其回采工藝原理與機頭長時相同。
(2)利用調(diào)斜控制工作面刮板輸送機上竄下滑時,支架與前刮板輸送機是硬連接,后刮板輸送機與支架是軟連接,在移架過程中要盡可能的與刮板輸送機保持垂直。
(3)根據(jù)綜放工作面實際的調(diào)斜情況,對前后刮板輸送機長度及時進行增減,加強檢修力度,保證刮板輸送機正常運煤。
(4)要保證支架接頂嚴密,初撐力達到規(guī)定要求,特別是綜放工作面初期來壓、周期來壓和遇地質(zhì)構(gòu)造期間,必須保證支架初撐力,否則上竄下滑不易控制,易出現(xiàn)嚴重的扭架、擠架現(xiàn)象。4101綜放工作面在調(diào)斜過程中,初期來壓明顯,采取了超前帶壓移架,即移架時支架稍微下降后就開始向前移架,以能移動支架為標準,及時控制頂板;另外設(shè)專人每班對工作面的支架進行礦壓觀測,統(tǒng)計支架初撐力、支架阻力、循環(huán)末阻力來分析確定工作面初期來壓及周期來壓的步距及強度;工作面頂板狀況統(tǒng)計、監(jiān)測支架完好情況統(tǒng)計等,掌握工作面頂板活動規(guī)律,預(yù)報頂板來壓情況,保證了該綜放工作面安全、順利調(diào)斜。
綜放工作面設(shè)備上竄下滑嚴重時,由于部分支架向上(或向下)傾斜較大,調(diào)斜過程中僅按照正常的操作工序,綜放工作面刮板輸送機和支架很難在短時間內(nèi)調(diào)整見效。4101綜放工作面在向下調(diào)斜過程中,下端頭過渡支架向上部分支架近四十多架支架,與工作面向上傾斜30°左右,通過采取以下措施,加快了支架方向的調(diào)整,帶動刮板輸送機向下方向竄動。
(1)拆卸后部刮板輸送機與支架相連的防滑裝置(支架調(diào)整合理后及時增設(shè)防滑裝置)。
(2)在回采過程中,每個循環(huán)移支架前,首先拆開支架與刮板輸送機相連的裝置,然后采用單體液壓支柱將支架的底座向下方向適當(dāng)調(diào)整(向下滑時可采用單體液壓支柱將支架的底座向上方向適當(dāng)調(diào)整)。
(3)通過調(diào)整后部運輸機拖移裝置在支架上的左右位置,加大支架方向調(diào)整。
本文通過分析綜放工作面設(shè)備上竄下滑的原因,結(jié)合綜放工作面所賦存的地質(zhì)條件和回采工藝,采取具體安全措施后可以有效防止設(shè)備上竄下滑,確保綜放工作面安全、高效順利回采。