淺析綜采工作面高效回撤新技術(shù)
2014-07-21 02:18:07黃永慧
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年22期
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區(qū)東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個(gè)工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護(hù)架支護(hù)法”和“掛鏈器快速抽架法”，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優(yōu)化了安全作業(yè)環(huán)境，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：綜采；回撤；“多掩護(hù)架支護(hù)法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質(zhì)情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區(qū)東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機(jī)一部及SGZ630型刮板輸送機(jī)兩部。
1.2 工作面地質(zhì)情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質(zhì)泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護(hù)架支護(hù)法
2.1 傳統(tǒng)支護(hù)方法
抽出兩組支架做為掩護(hù)架，抽出支架后單體配合木料支護(hù)頂板即：在采空區(qū)側(cè)用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護(hù)架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側(cè)單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設(shè)維護(hù)好此區(qū)域內(nèi)的頂板。采空區(qū)側(cè)走向棚采用“見六回二”的方式進(jìn)行回撤，撤出一架，在原位置下兩個(gè)走向棚，抬棚一梁三柱支設(shè)，在此同時(shí)，回撤走向棚2棚，根據(jù)現(xiàn)場情況必要時(shí)回撤迎頭的兩架棚各增設(shè)兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護(hù)架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護(hù)情況，對失效的棚柱要重新支設(shè)合格，缺柱補(bǔ)齊，整改影響支架調(diào)向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進(jìn)回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進(jìn)行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運(yùn)回撤。3#架回撤后，及時(shí)在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護(hù)頂板（其余支架回撤后，頂板支護(hù)與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調(diào)出作為煤壁側(cè)的掩護(hù)架。
2.2.4 將1#架抽出調(diào)成與煤壁平行，作為中間架的掩護(hù)架。（根據(jù)現(xiàn)場情況也可以用其它支架當(dāng)掩護(hù)架，掩護(hù)架有故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調(diào)成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動(dòng)，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區(qū)側(cè)的掩護(hù)架。
2.3 方案優(yōu)勢
2.3.1 與傳統(tǒng)的兩掩護(hù)架支護(hù)方案相比，三掩護(hù)架支護(hù)的使用減少了老塘側(cè)單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護(hù)，加快了回撤速度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.3.2 三掩護(hù)架的使用，避免了老塘側(cè)單體的頻繁支護(hù)與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側(cè)單體的支護(hù)與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護(hù)架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數(shù)。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統(tǒng)回撤方法及缺點(diǎn)
3.1.1 利用工作面上出口穩(wěn)車，配合導(dǎo)向滑輪，將支架抽出，調(diào)向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導(dǎo)向滑輪受力大，導(dǎo)致生根（鏈子配合螺栓）經(jīng)常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現(xiàn)象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數(shù)低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護(hù)架的十字頭上，使2#掩護(hù)架超前其它掩護(hù)架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，將26#鏈子立環(huán)卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環(huán)插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個(gè)行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，插上銷子，如此2-3個(gè)循環(huán)，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調(diào)向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的出架方法相比，用絞車、導(dǎo)向滑輪協(xié)助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現(xiàn)象，工人的安全得到保障。
節(jié)約工時(shí)，與傳統(tǒng)方法相比，抽出一架用時(shí)約5分鐘，節(jié)約時(shí)間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護(hù)架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數(shù)。
4 結(jié)束語
3C201工作面通過技術(shù)創(chuàng)新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現(xiàn)在回撤最少6組支架，工人勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步減輕，并且提高了安全系數(shù)，進(jìn)而保證了生產(chǎn)的接續(xù)，制約本礦生產(chǎn)的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)打下了基礎(chǔ)，也為下個(gè)工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術(shù)保障。
圖1 多掩護(hù)架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻(xiàn)
[1]徐永圻，等.煤礦開采學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優(yōu)質(zhì)快速回撤技術(shù)[J].雞西市安監(jiān)局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業(yè)于山東科技大學(xué)，現(xiàn)從事煤礦開采技術(shù)研究。endprint
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區(qū)東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個(gè)工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護(hù)架支護(hù)法”和“掛鏈器快速抽架法”，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優(yōu)化了安全作業(yè)環(huán)境，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：綜采；回撤；“多掩護(hù)架支護(hù)法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質(zhì)情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區(qū)東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機(jī)一部及SGZ630型刮板輸送機(jī)兩部。
1.2 工作面地質(zhì)情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質(zhì)泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護(hù)架支護(hù)法
2.1 傳統(tǒng)支護(hù)方法
抽出兩組支架做為掩護(hù)架，抽出支架后單體配合木料支護(hù)頂板即：在采空區(qū)側(cè)用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護(hù)架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側(cè)單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設(shè)維護(hù)好此區(qū)域內(nèi)的頂板。采空區(qū)側(cè)走向棚采用“見六回二”的方式進(jìn)行回撤，撤出一架，在原位置下兩個(gè)走向棚，抬棚一梁三柱支設(shè)，在此同時(shí)，回撤走向棚2棚，根據(jù)現(xiàn)場情況必要時(shí)回撤迎頭的兩架棚各增設(shè)兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護(hù)架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護(hù)情況，對失效的棚柱要重新支設(shè)合格，缺柱補(bǔ)齊，整改影響支架調(diào)向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進(jìn)回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進(jìn)行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運(yùn)回撤。3#架回撤后，及時(shí)在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護(hù)頂板（其余支架回撤后，頂板支護(hù)與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調(diào)出作為煤壁側(cè)的掩護(hù)架。
2.2.4 將1#架抽出調(diào)成與煤壁平行，作為中間架的掩護(hù)架。（根據(jù)現(xiàn)場情況也可以用其它支架當(dāng)掩護(hù)架，掩護(hù)架有故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調(diào)成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動(dòng)，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區(qū)側(cè)的掩護(hù)架。
2.3 方案優(yōu)勢
2.3.1 與傳統(tǒng)的兩掩護(hù)架支護(hù)方案相比，三掩護(hù)架支護(hù)的使用減少了老塘側(cè)單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護(hù)，加快了回撤速度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.3.2 三掩護(hù)架的使用，避免了老塘側(cè)單體的頻繁支護(hù)與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側(cè)單體的支護(hù)與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護(hù)架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數(shù)。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統(tǒng)回撤方法及缺點(diǎn)
3.1.1 利用工作面上出口穩(wěn)車，配合導(dǎo)向滑輪，將支架抽出，調(diào)向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導(dǎo)向滑輪受力大，導(dǎo)致生根（鏈子配合螺栓）經(jīng)常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現(xiàn)象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數(shù)低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護(hù)架的十字頭上，使2#掩護(hù)架超前其它掩護(hù)架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，將26#鏈子立環(huán)卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環(huán)插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個(gè)行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，插上銷子，如此2-3個(gè)循環(huán)，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調(diào)向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的出架方法相比，用絞車、導(dǎo)向滑輪協(xié)助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現(xiàn)象，工人的安全得到保障。
節(jié)約工時(shí)，與傳統(tǒng)方法相比，抽出一架用時(shí)約5分鐘，節(jié)約時(shí)間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護(hù)架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數(shù)。
4 結(jié)束語
3C201工作面通過技術(shù)創(chuàng)新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現(xiàn)在回撤最少6組支架，工人勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步減輕，并且提高了安全系數(shù)，進(jìn)而保證了生產(chǎn)的接續(xù)，制約本礦生產(chǎn)的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)打下了基礎(chǔ)，也為下個(gè)工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術(shù)保障。
圖1 多掩護(hù)架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻(xiàn)
[1]徐永圻，等.煤礦開采學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優(yōu)質(zhì)快速回撤技術(shù)[J].雞西市安監(jiān)局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業(yè)于山東科技大學(xué)，現(xiàn)從事煤礦開采技術(shù)研究。endprint
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區(qū)東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個(gè)工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護(hù)架支護(hù)法”和“掛鏈器快速抽架法”，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優(yōu)化了安全作業(yè)環(huán)境，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：綜采；回撤；“多掩護(hù)架支護(hù)法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質(zhì)情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區(qū)東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機(jī)一部及SGZ630型刮板輸送機(jī)兩部。
1.2 工作面地質(zhì)情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質(zhì)泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護(hù)架支護(hù)法
2.1 傳統(tǒng)支護(hù)方法
抽出兩組支架做為掩護(hù)架，抽出支架后單體配合木料支護(hù)頂板即：在采空區(qū)側(cè)用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護(hù)架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側(cè)單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設(shè)維護(hù)好此區(qū)域內(nèi)的頂板。采空區(qū)側(cè)走向棚采用“見六回二”的方式進(jìn)行回撤，撤出一架，在原位置下兩個(gè)走向棚，抬棚一梁三柱支設(shè)，在此同時(shí)，回撤走向棚2棚，根據(jù)現(xiàn)場情況必要時(shí)回撤迎頭的兩架棚各增設(shè)兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護(hù)架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護(hù)情況，對失效的棚柱要重新支設(shè)合格，缺柱補(bǔ)齊，整改影響支架調(diào)向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進(jìn)回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進(jìn)行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運(yùn)回撤。3#架回撤后，及時(shí)在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護(hù)頂板（其余支架回撤后，頂板支護(hù)與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調(diào)出作為煤壁側(cè)的掩護(hù)架。
2.2.4 將1#架抽出調(diào)成與煤壁平行，作為中間架的掩護(hù)架。（根據(jù)現(xiàn)場情況也可以用其它支架當(dāng)掩護(hù)架，掩護(hù)架有故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調(diào)成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動(dòng)，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區(qū)側(cè)的掩護(hù)架。
2.3 方案優(yōu)勢
2.3.1 與傳統(tǒng)的兩掩護(hù)架支護(hù)方案相比，三掩護(hù)架支護(hù)的使用減少了老塘側(cè)單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護(hù)，加快了回撤速度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.3.2 三掩護(hù)架的使用，避免了老塘側(cè)單體的頻繁支護(hù)與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側(cè)單體的支護(hù)與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護(hù)架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數(shù)。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統(tǒng)回撤方法及缺點(diǎn)
3.1.1 利用工作面上出口穩(wěn)車，配合導(dǎo)向滑輪，將支架抽出，調(diào)向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導(dǎo)向滑輪受力大，導(dǎo)致生根（鏈子配合螺栓）經(jīng)常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現(xiàn)象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數(shù)低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護(hù)架的十字頭上，使2#掩護(hù)架超前其它掩護(hù)架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，將26#鏈子立環(huán)卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環(huán)插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個(gè)行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側(cè)，插上銷子，如此2-3個(gè)循環(huán)，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調(diào)向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的出架方法相比，用絞車、導(dǎo)向滑輪協(xié)助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現(xiàn)象，工人的安全得到保障。
節(jié)約工時(shí)，與傳統(tǒng)方法相比，抽出一架用時(shí)約5分鐘，節(jié)約時(shí)間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護(hù)架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數(shù)。
4 結(jié)束語
3C201工作面通過技術(shù)創(chuàng)新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現(xiàn)在回撤最少6組支架，工人勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步減輕，并且提高了安全系數(shù)，進(jìn)而保證了生產(chǎn)的接續(xù)，制約本礦生產(chǎn)的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)打下了基礎(chǔ)，也為下個(gè)工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術(shù)保障。
圖1 多掩護(hù)架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻(xiàn)
[1]徐永圻，等.煤礦開采學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優(yōu)質(zhì)快速回撤技術(shù)[J].雞西市安監(jiān)局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業(yè)于山東科技大學(xué)，現(xiàn)從事煤礦開采技術(shù)研究。endprint
