陳志強
(山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司, 山西 晉城 048000)
山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司53083 巷位于五盤區(qū)北翼,巷道北部為3 號掘進煤層,東部為五盤區(qū)北翼泄水巷,南部為五盤區(qū)大巷,西部5308 綜采工作面。
53083 巷設(shè)計長度為1 151 m,巷道為矩形斷面,斷面規(guī)格(寬×高)為5.4 m×4.1 m,巷道掘進煤層為3 號層,巷道無偽頂。直接頂主要以泥巖為主,平均厚度3.13 m,深灰色,厚層狀,均勻?qū)永?,見大量植物化石,巖芯破碎,普氏硬度f=3.53,抗壓強度35.41 MPa,抗剪強度0.84 MPa,屬中等穩(wěn)定性頂板。老頂主要以砂質(zhì)泥巖,平均厚度約5.68 m,深灰色,厚層狀,均勻?qū)永?,見大量不完整植物化石。普氏硬度f=4.9,抗壓強度48.79 MPa,抗剪強度1.81 MPa,屬中等穩(wěn)定性頂板。
53083 巷從五盤區(qū)第二回風(fēng)巷北幫,五盤區(qū)第二回風(fēng)巷4 號聯(lián)絡(luò)橫川正對位置開口,以方位角29°53′31″掘進施工;掘進過程中施工3 個調(diào)車硐室,1 號調(diào)車硐室距離開口391.77 m,之后每隔340 m 分別施工2 號、3 號調(diào)車硐室。為了提高巷道掘進效率,巷道決定采用EBZ260 型掘進機掘進。
掘進工作面通常使用的機電設(shè)備主要包括掘進機、轉(zhuǎn)載機、皮帶、錨桿機、氣動風(fēng)鉆。掘進機及轉(zhuǎn)載機主要完成工作面的割煤、裝煤、運煤工序;皮帶主要將工作面的煤塊運送出去;錨桿機的作用是采用錨桿、錨索等支護設(shè)備對頂板進行支護;氣動風(fēng)鉆的作用是采用錨桿對巷幫進行支護。
53083 巷采用的EBZ150 型掘進機主要技術(shù)參數(shù)如表1 所示。
表1 EBZ150 型掘進機主要技術(shù)參數(shù)表
掘進機的施工流程通常為:設(shè)備運行前的安全檢查→割煤→裝煤→安全檢查→臨時支護→永久支護→拉尾延伸皮帶輸送機。
1)先對工作面煤壁底部開始掏槽,然后從煤壁底中部進刀,通過操作掘進機進行橫向往復(fù)截割,然后按照自下而上的順序依次割煤,每次進刀的最大深度為0.5 m,掉落的煤塊通過星形輪進行裝煤,皮帶側(cè)的煤塊主要是工作人員進行清理。
2)掘進機要按照地測科前期標(biāo)定的中線推進,具體的操作程序為:閉合掘進機電磁箱的開關(guān)隔離、將掘進機閉鎖打開、鳴笛預(yù)警、啟動電機、啟動運輸機、將掘進機截割部的閉鎖打開、鳴笛預(yù)警、截割電機啟動,停機時的順序與以上相反。
3)將掘進機開至巷道中部位置,并將掘進機鏟板放下,操控掘進機前進直至切割頭與煤壁接觸,將掘進機的供水系統(tǒng)打開,同時操控掘進機手柄將截割頭鉆入掘進工作面煤壁底中部,通常進刀的深度最大不得超過0.5 m,進刀深度可以根據(jù)煤層的厚度具體決定,截割頭按照自左向右、自下向上的順序開始割煤。
4)當(dāng)巷道的規(guī)格達到設(shè)計要求的斷面尺寸后,按照中線成巷的原則將巷幫割齊割平,避免工作面底板出現(xiàn)不平的情況,當(dāng)所有割煤工作全部完成后,將掘進機的切割頭著地,并使用防護罩將切割頭罩住,避免設(shè)備對人員造成傷害,同時掘進機的供水系統(tǒng)關(guān)閉,并斷開掘進機電源。
該過程主要使用轉(zhuǎn)載機對煤塊進行裝載,并通過運輸機運出巷道,煤塊經(jīng)溜煤眼掉入巷道主運輸皮帶,最終將煤塊運輸出地面。
該工序主要是對巷道內(nèi)的頂板、煤壁及機電設(shè)備進行全面檢查,按照“敲幫問頂”制度對頂板進行檢查,如發(fā)現(xiàn)頂板及煤壁有片幫、空頂、破碎等情況時要及時進行支護,對頂板進行檢查時至少要安排兩名工作人員,所有工作均必須在掩護梁的支撐下進行,并保持退路暢通。管理人員及班組長不得在隱患未處理完之前離場,隱患處理期間周圍不得站人。
掘進工作面臨時支護主要是采用機載前探進行支護。當(dāng)掘進機推進一個循環(huán)進尺后,通過操作升起機載前探支護,并確保前探支護與頂板接觸嚴(yán)密,掘進工作面煤壁距前探梁前端最大距離為0.2 m。如前探支護與頂板無法接觸后,要及時采取其他措施對頂板進行支護。
拉緊車松繩→退掘進機→掛拉尾繩→拉皮帶尾→上皮帶H 架及中間部分→緊拉緊車→固定及調(diào)試皮帶尾→運轉(zhuǎn)。施工過程要注意以下事項:
3.5.1 拉尾注意事項
1)施工開始后要開啟設(shè)備的聲光報警裝置,如聲光報警裝置失效后采用電話進行交流。在進行拉尾作業(yè)時,周圍6 m 的范圍內(nèi)禁止其他作業(yè),避免拉尾繩將周圍工作人員帶倒。
2)為了避免將皮帶尾拉偏,作業(yè)時必須確保拉尾繩繩套掛牢機組及皮帶尾;當(dāng)拉尾工作完成后要安排專人對滑道底掉落的煤塊進行清理,避免皮帶被滑道底的煤塊板卡,造成皮帶撕裂。
3)拉尾工作完成后為了確保皮帶正常運轉(zhuǎn)及正常割煤,務(wù)必要固定好皮帶尾。在進行機組拉尾作業(yè)時,轉(zhuǎn)載機周圍及鏟板前后嚴(yán)禁行人通過,避免發(fā)生意外。
3.5.2 延伸皮帶注意事項
1)在進行延伸皮帶作業(yè)前,要確保皮帶機電機處于斷電狀態(tài),并在皮帶電機的驅(qū)動開關(guān)上懸掛“有人工作、禁止合閘”停電牌。
2)按照巷道的設(shè)計高度,安排工作人員對機尾部前后段的浮煤進行清理;遠程指揮可以通過安裝在機頭、機尾的電鈴來指揮。
3)通過在皮帶架兩側(cè)安裝鋼梁來提高皮帶架的穩(wěn)定性,在安裝皮帶架及機尾時要嚴(yán)格以皮帶中心線為準(zhǔn)線,以避免皮帶發(fā)生跑偏。
長平煤礦53083 巷采用綜合機械化掘進后,平均單進水平為8.9 m/d,每班配備人員8 人即可,不僅大大提高了巷道掘進速度,降低了掘進巷道勞動作業(yè)強度,而且安全系數(shù)得到了有效提升,巷道成型率提高至95%以上,取得了顯著的應(yīng)用成效。