楊榮斌
(鄭煤集團 鑫盛煤礦,河南 新密 452370)
24053 復采面位于己四采區東翼,跨己回采的24030、24051、24070、24092工作面。該復采面走向620米,傾斜寬116米,煤厚0.5~4米,平均2.0米,煤層傾角3~10°,平均8°,可采儲量17萬噸。該復采面大部分在采空區內布置,直接頂板為上分層跨落再生頂板,跨煤柱塊斷直接頂板為灰色砂質泥巖,老頂為白色中粒砂巖,底板為深灰色泥巖。工作面水文地質情況復雜,主要水源為周圍的采空區積水,少量的頂板砂巖水及巖漿巖裂隙水,預計正常涌水量為20米3/h。
1.懸移支架型號。將ZH1600/16/24 ZL整體頂梁與懸移液壓支架相結合應用在24053復采面上。最小采高1600毫米以及最大采高2400毫米表示成16/24;產品類型代號是Z;懸移、滑移由H表示;整體頂梁由ZL表示額定;工作阻力是1600kN表示成1600。
2.主要技術參數。支架長度以及寬度分別為2600毫米以及960毫米;翻轉梁的規格為960毫米*450毫米,循環進度是800毫米;泵站的額定壓力為20MPa至31.5 MPa;毎架上有四柱,支架中心距為(1000±20)毫米;支護強度為0.64MPa;額定初撐力為800 KN至1200KN;初撐力為760KN。
3.懸移支架的優點。(1)護頂面積大、安全性好。在托梁系統的作用下,將工作面的全部支架連接為一個整體,全面封閉頂板,這樣就易于控制頂板、具有較大的護頂面積以及良好的安全性,漏頂現象得以杜絕。(2)配置了液壓集中控制系統。將液控操作手柄配置在此支架當中,放頂以及拔柱等工作僅僅需要操作6個手柄就能實現,這樣更便于有效操作。此種操作的工序數量要遠遠少于傳統的單體液壓支柱配鉸接頂梁或者π形鋼梁的工序,并不需要人工反復搬運全部支柱,工人的勞動強度大大降低。(3)移架速度快。移架時,每架的4根支柱可隨時升降,前移靈活,大大縮短了移架時間。(4)在支架架尾添加了擋矸板。阻擋支架后方上部的落頂煤和矸石落入工作面,使工作空間更安全。(5)支架前端配置了翻轉梁。在煤壁上方頂板出現破碎的時候,能夠將翻轉梁超前支護及時伸長,這樣就能夠防止空頂,杜絕發生頂板事故。(6)改善作業環境。兩排立柱支撐倍選用在此支架當中,在頂梁里吊起全部電纜以及液控管路,嚴禁將過多材料以及工具存放在工作場所,這樣就擴大了作業空間,大大改善作業環境。
1.回采工藝流程
回采工藝流程:打眼→裝藥→放炮→鋪聯網→采煤移架→放頂煤→移刮板輸送機。(1)懸移支架操作工序。鋪聯網之后,前伸翻轉梁超前護頂→出煤→收回翻轉梁→提起立柱→移架;(2)放頂煤。自懸移支架前移后,煤從擋矸板下方流出,人工攉煤至刮板輸送機,煤清凈后,整體移托梁;(3)移刮板輸送機。托梁前移后,整體前移刮板輸送機,移動步距800毫米。
2.存在的問題及解決方法
(1)放炮時,操作手柄容易被巖石崩斷。操作手柄的長度200毫米,寬度為22毫米,將鐵板切割的長方形小鐵板的長度是310毫米,寬度是150毫米,同時在鐵板的周圍鉆4個孔,借助4個螺釘把在操作手柄上將鐵板固定。當放炮的時候,巖石崩落在鐵板上,并不能出現崩斷操作手柄的現象。(2)懸移支架原有的擋矸板長度有限。在放頂煤的時候,小采高狀況中老塘里的矸石可以被阻擋,在大采高狀況中,擋矸作用就無法發揮,老塘里的矸石常常竄到刮板輸送機中。需要選取準15毫米的廢舊鋼絲繩當成擋矸器,在每架支架的擋矸板上鉆處4個孔,在每兩個孔之間穿上1根廢舊鋼絲繩,完成良好的固結,每根鋼絲繩的長度為3米至3.5米之間。在移架的時候,廢舊鋼絲繩隨架前移的還有廢舊鋼絲繩以及擋矸板,采空區發生冒落現在,廢舊鋼絲繩以及擋矸板將矸石阻擋在老塘里。這樣煤質得到很大程度的改善,煤質從以前的30級至31級提升為27級至28級。(3)頂梁易磨損。因為此工作面選取的是復采工作面,具有較差的頂板銹結,在移架以及落架的時候很容易出現頂板二次破碎的現象,這樣移架摩擦力就會大大提高,將會嚴重磨損支架頂梁。為了避免這樣的現象出現,可以采取以下措施:①從根本上解決,不斷提高鋪聯網的質量;②在移架之前,對工作面頂板的狀況進行細微的觀察,確保具有很好的頂板時,才能夠逐架前移支架。發現有破碎頂板的時侯,需要分次前移,使得移動歩距減小,首先將破碎頂板位置的支架進行移動,然后移動頂板較好位置的支架。這樣就能使得移架時頂板巖層發生的活動得以減少,發生因為移架導致的頂板的二次破碎的現象幾率也大大降低。
社會效益。在高莊礦復采面上采用懸移支架,可以使得勞動強度大大降低,采面的作業環境得以改善,使得支護安全性以及工作面支護強度大大提高,保證了生產的安全性,具有顯著的效果。
2.經濟效益。此工作面每月產量為2.067萬噸,與單體液壓支柱配鉸接頂梁工作面相比,增加了0.481萬噸,每個月經濟效益提高200多萬元,減少的人工投入次數為310人次,節約的工資費用為3.72萬元,節約的維修費用為1.02萬元。
在高莊礦復采面上,采取懸移支架有著很多優勢,如節約一部分維修費用、作業環境得以改善、支護性能得以提升、工人勞動強度得以降低等,這樣工作面單產就大大提高,同時生產的安全性、可靠性得到保證。
[1]周仁斌,梁桀,陳興隆.復雜地質條件下整體懸移液壓支架的應用[J].中州煤炭,2011,04:47-49.
[2]王金生.分體組合懸移支架在大傾角采煤中的應用[J].煤炭技術,2011,08:91-92.