文/周長國 葛敬強
正?;夭善陂g綜放工作面內拆運支架技術實踐
文/周長國 葛敬強
濟寧礦業集團有限公司霄云煤礦1303工作面井下位于一采區集中軌道下山的西側,北面為1301工作面(已回采),西面和南面均為落差較大的斷層。上部為三上煤,兩層煤平均落差11m,采用分層同采,上部工作面超前下部工作面70m。三下煤層平均厚度4.8m,含夾矸1層,內外生裂隙均較發育,傾角16°,屬結構簡單煤層。1303工作面選用走向長壁后退式采煤辦法,綜采放頂煤采煤工藝,而控制頂板則選用全部垮落法。整個工作面長150m,采高2.2m, 放煤高度 2.6m, 配備MXG150/375-W型采煤機,滾筒直徑1.6m,截深0.6m,前后溜子型號均為SGZ630/264,普通支架型號選用ZF3200/16/24型,共計 114架,上下端頭均選用3臺過渡支架,支架中心距1.25m。工作面上下端頭及超前支護全部采用單體液壓支柱,2.4mп鋼及 HDJB-1000mm型金屬鉸接頂梁兩種材料進行傾向架起。
1303工作面上順槽受 1301老空、上層煤及本工作面三方采動的共同影響,壓力顯現十分明顯,巷道變形嚴重,頂板下沉、底板鼓起、兩幫外凸,支護高度在1.7m左右,且經常出現斷梁、折柱的現象。為了控制頂板,采取了縮小棚距增加密集支柱的方法,在原有0.6m一架的基礎上另加一排鉸接頂梁支護,并將現場支護方式由一梁三柱更改為一梁五柱或六柱,同時還把超前支護距離由20m增加到80m。巷道支護完成后可以滿足行人的需求,但無法通過大件物品。
旋轉開采期間,工作面上部加刀,導致了刮板輸送機和液壓支架下滑,下端頭支架觸及巷道下幫,拉移困難,前溜溜頭與下巷轉載機無法正常搭接,且前部刮板輸送機倒拉回頭煤十分嚴重,工作面出現了明顯的擠架、咬架,嚴重影響了采煤工作面的正常推進。
鑒于上順槽無法運送大件,回撤下部的三臺普通支架并將其沿工作面運送至上端頭支護小面成為了唯一方案。但由于方案中不回撤前部刮板輸送機和采煤機,整臺支架跨過前溜難度較大,同時工作面空間狹小,導致溜前支架無法行走,部分需要踩在溜子上,支架穩定性較差,且高度不足以滿足整架運輸的需要,因此需要采用頂梁與底座分開運輸的方式。此外,鑒于工作面地面坑洼不平,支架的行走路線無法很好掌握,繞過煤機時,無法確保不與其摩擦,存在一定風險。為此,霄云煤礦創造性地提出了煤機繞支架的運輸方法,即當支架運送到煤機附近時將其固定在緊靠煤壁側,煤機沿固定的溜子軌道下行繞過支架后,支架再上行。試驗證明該操作方式可控,安全系數高。
1.回撤前的準備工作
(1)工作面回撤前,從第14刀開始在支架頂部上網。掛網前,最后一刀須將綜采工作面調直,調平,支架升到最大支撐高度。第一刀鋪設單層金屬網,從第二刀起鋪設雙層金屬網到最后一刀。(金屬網規格:0.6×3.0m。工作面第1#~8#及117#以后支架 (以下端頭開始計數)掛網,壓茬距離為0.1m,用14#鐵絲每0.15m聯結一扣,工作面網與巷道網應連接牢固。沿工作面走向鋪設雙層金屬網7m,每刀截深不小于0.5m。
(2)工作面從鋪設雙層金屬網第6刀開始,在3#~7#支架及117#~120#支架上架設長6.0m的18Kg/m軌道,隨著工作面的推進每1米架設一道,當支架撤出后,必須及時在軌道下設抬棚并打設單體支護頂板。
(3)停止拉架后,第一刀前探梁護頂,第二刀脫溜,脫溜割煤三刀以增加工作面空間。脫溜期間,采用單體推移刮板輸送機,割完三刀后用單體將運輸機頂回原位置并與推溜油缸連接,煤機停在工作面中間頂板完好的位置并確保前方有足夠的空間。將工作面的浮煤、雜物等清掃完畢,及時找平底板,防止支架調頭或運送時因底板不平形成歪斜的安全事故。
(4)回撤支架前,在工作面頂部距煤壁1m、0.2m,以及煤壁距頂板下方0.5m、1.7m處均勻打四排錨桿,頂部采用金屬螺紋錨桿,幫部采用玻璃鋼錨桿,間距1.25m,錨桿長度2m,全深打設,每根錨桿用2卷樹脂錨固劑。錨桿靠近煤壁進行掛網,規格1.2×6m,長邊需沿綜采工作面的傾向,壓茬0.1m,每扣之間的距離不應超過0.2m。
(5)將運輸用的絞車沿工作面運送至上端頭,必須在溜前順工作面提前穩設好,用地錨固定,必要時加打壓柱。
(6)及時將回撤和安裝支架上的溜子電纜托架拆除,并在落地后蓋上木板。
2.回撤、運輸及安裝
回撤順序:回撤5#支架底座→運送支架底座至工作面上端頭→回撤5#支架頂梁→運送支架頂梁至工作面上端頭。然后逐步回撤4#、6#支架,回撤完將1#~3#端頭支架上挪三個支架位置與上部支架對接。
安裝前,應將上部三臺端頭支架上移三個支架位置來支護小面。安裝時,應安裝完支架頂梁后,再安裝底座。
(1)將5#支架頂梁兩側用10T手拉葫蘆與4#、6#支架固定,防止頂蓋下沉。然后將5#支架前后立柱收縮,抬高底座并將底部用木料填實,再用厚木板將其過渡到前溜。
(2)支架立柱送液使其升起至適當位置,退出立柱及擺桿銷子后送液使其回縮至最小,拆除頂梁與底座連接的高壓膠管,然后準備支架調頭。
(3)支架調頭期間,需要用40噸溜子鏈一端將鐵托盤螺栓固定在錨桿上,并用螺栓將另一端固定在前溜滑塊上,隨著支架拉出方位逐漸向下改動錨桿固定方位,使支架逐漸拉出調正。調頭時,及時查看支架及各聯接部位,避免出現卡別表象,更不能強行拉移,避免單體或支架歪倒傷人。
(4)工作面運送支架前,應在采煤機前方煤壁側固定一導向輪,避免運輸時鋼絲繩與煤機摩擦。
(5)拖運支架時,應沿工作面全長設置信號線并每隔15米設一工作面語音信號。
(6)支架運送至煤機下方時,應停止前進并將其調整至靠近煤壁側固定住。然后啟動煤機下行,繞過支架后,再運送支架,最后煤機上行至原位置,此時單件運送完畢。在運送頂梁時,頂部朝下;固定在煤壁側時,頂部朝向老塘。
(7)安裝支架時,要將支架頂梁固定到設計位置,然后再將底座調至頂梁下部,安裝立柱和擺桿銷子,完善管路,送液使其達到初撐力。
(8)支架回撤安裝完畢后,應將下部三節溜槽回撤升井,完善各個生產設備,使工作面具備生產條件。
煤機繞支架拆裝新技術在霄云煤礦屬首次采用,該工藝解決了制約工作面正常推進的難題,具有安全可靠性高、減少操作步驟、降低勞動強度、提高工作效率等優點,為同類情況下工作面拆裝支架開辟了新的途徑。
(作者單位:濟寧礦業集團有限公司)
(責任編輯:周瓊)