張慶林

鐵法能源公司大隆礦 遼寧 調(diào)兵山 112700

1 前言

東三705工作面位于東三采區(qū)的北側(cè)，東側(cè)以東三703回順階段保護(hù)煤柱和DFE3-1斷層為界；西側(cè)以F13號斷層為界；南側(cè)以東三七層大巷保護(hù)煤柱為界；北側(cè)以F6號斷層為界。為了多回收邊角煤炭資源，將本工作面設(shè)計成邊采邊延面。本工作面所用支架為ZY6800/15/35型液壓支架重量達(dá)到21噸，利用液壓缸拉移支架，實現(xiàn)支架自移就位，采用邊采邊加方法，增加支架68組，比一次性延面采煤多回采煤炭27萬噸，實現(xiàn)了安全、快速、高產(chǎn)高效的開采工藝成果。

2 方案的實施

2.1 支架就位設(shè)計計算 東三705工作面初采調(diào)角后回順開始進(jìn)行邊采邊加，面長由197m逐漸增至300m，共計邊采邊加支架68組。按照回順中心線與工作面走向中心線所成夾角計算回順?biāo)又Ъ艿木唧w位置。

2.2 加架裝置 該施工工藝?yán)?800mm行程液壓缸配合Φ30×108mm圓環(huán)鏈連接機(jī)尾支架與就位支架，將兩者支架框架連接牢固，利用液壓缸伸縮原理將就位支架拉移至指定位置，使用支架側(cè)護(hù)板或者使用液壓單體調(diào)整就位支架角度，將所就位支架與工作面支架角度一致。把支架調(diào)整到合理位置，提高了就位支架的穩(wěn)定性。

2.3 延板裝置 利用1個替棚底拉缸與支架推移框架固定來蹬靠運輸機(jī)，底拉缸行程1800mm，按照加板數(shù)量可操作1至2個循環(huán)將運輸機(jī)蹬開1.8m-3.6m。然后安裝新中部槽，最后利用機(jī)尾液壓馬達(dá)使運輸機(jī)鏈條緊鏈將機(jī)尾對接。

2.4 加架延板流程 加設(shè)支架及機(jī)尾三角區(qū)頂板維護(hù):環(huán)加設(shè)支架液壓管路→利用單體或液壓缸將支架調(diào)靠至機(jī)尾指定地點→觀察頂板狀態(tài)→視情況架設(shè)抬棚或打單體點柱支護(hù)頂板→原木棚下加強支護(hù)。

延板流程:掐運輸機(jī)上鏈→拆除上下幫啞鈴銷子、擋煤板、銷排等連接件→摘機(jī)尾13架支架連接頭→蹬機(jī)尾→掐運輸機(jī)底鏈→吊運中部槽→放置預(yù)留板縫位置→接運輸機(jī)底鏈→對接機(jī)尾→上好銷排、擋煤板、啞鈴銷子及連接頭等→接好上鏈。

3 方案評價分析

3.1 安全生產(chǎn)方面

3.1.1 操作方法方面 采用邊采邊加方案，工作面可以實現(xiàn)正?；夭?，使用液壓缸從根本上解決了原用回柱絞車就位支架時使用鋼絲繩拉拽的運輸方式，也取消了人力懸掛起吊滑輪的作業(yè)工序，作業(yè)人員操作片閥可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方操作，極大降低了施工的危險性，給職工安全帶來了可靠保障，真正做到了本質(zhì)安全，另外使用液壓缸蹬運輸機(jī)摒棄了以往使用多顆單體的方法，人員操作簡便，使用單體不易掌握尺度，但使用液壓缸根據(jù)行程可以控制好具體參數(shù)，此方法使用安全可靠，即提高了勞動效率，又減輕了人員體力。

3.1.2 超前支護(hù)形式方面 以往使用一梁四柱單體木棚支護(hù)形式，計算單體支柱實際支撐能力:Rt=kgkzkbkhkaR=(0.91×0.85×0.8×0.95×0.8)×250=117(kN)

式中 Rt—— 單顆支柱實際支撐能力。kg—— 工作系數(shù)，取0.91。kz—— 增阻系數(shù)，取0.85。kb—— 不均勻系數(shù)，取0.8。kh—— 采高系數(shù)，取0.95。ka—— 傾角系數(shù)，取0.8。 R—— 單體支柱額定工作阻力，kN。

按支護(hù)設(shè)計(20m范圍內(nèi)架設(shè)一梁四柱單體木棚，棚距1000mm)，超前支護(hù)應(yīng)支護(hù)單體數(shù)量為84顆，由此可知使用單體木棚支護(hù)形式支撐能力:84×117=9828(k N)

當(dāng)回順執(zhí)行邊采邊加支架時，超前支護(hù)20m范圍內(nèi)至少布置2組待加支架和24顆單體點柱，其對頂板的聯(lián)合支撐能力為:

R聯(lián)=R1+R2 =kgkzkbkhkaRz×2+Rt×24=(0.91×0.85×0.8×0.95×0.8)×10000×2+117×24=12214(k N)

式中 R聯(lián)——支架與支柱聯(lián)合支撐能力。 R1—— 支架支撐能力。R2——支柱支撐能力。Rz——支架額定工作阻力，k N。Rt——單顆支柱實際支撐能力。

經(jīng)過核算，邊采邊加聯(lián)合支護(hù)方式的實際支撐能力12214k N遠(yuǎn)大于超前支護(hù)單體木棚支護(hù)方式實際支撐能力9828k N，使用超前支護(hù)邊采邊加聯(lián)合支護(hù)方式對頂板支護(hù)強度更加可靠。

3.2 勞動工效方面 若采用邊采邊延面方法采煤，掘進(jìn)期間掘出一個斜邊巷道比一次性延面掘進(jìn)2個直角邊巷道長度少掘進(jìn)673米，按每天進(jìn)尺10米計算可節(jié)省67天時間，掘進(jìn)673米巷道需要下料、運料、鋪鐵道等環(huán)節(jié)很多。另外，支架安裝需要安設(shè)回柱絞車，并鋪設(shè)38kg/m鐵道673m.綜上所述，采用邊采邊延面方法采煤可節(jié)省人力、物力，操作安全性高，同時節(jié)省很多工序，極大提高了勞動效率。

3.3 效益增收方面 3.3.1 采用邊采邊加方案，工作面遞增，多回收煤炭27萬噸。由于東三705工作面煤質(zhì)較好，發(fā)熱量可達(dá)到4900卡/克，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^，按利潤80元/噸計算可增收效益:

270000×80元=2160萬元

3.3.2 采用邊采邊延面可節(jié)省材料:金屬網(wǎng)180捆、6800根錨桿、700根錨索、鐵道673米、所配套托盤、螺母、錨固劑等，可節(jié)省運費、材料費近150萬元。

3.3.3 采用邊采邊加方案，可節(jié)省掘進(jìn)巷道67天工時，按30人，200元/工計算，可節(jié)省300×200×67=40.2萬元。

4 結(jié)束語

東三705綜采工作面實現(xiàn)了重量達(dá)21噸ZY6800/15/35型液壓支架邊回采邊加設(shè)，采用此工藝能夠保質(zhì)保量完成回采工作，多回收煤炭27萬噸，資源有效回采帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為類似工作面回采提供了寶貴經(jīng)驗。