潘三礦12318綜采工作麵位於礦區西部一采區,是該礦8槽首采麵。工作麵標高- 675~455m,走向長1971m,傾斜長205m,煤層平均厚度3. 3m,煤層傾角6- 470,平均14. 50,而工作麵切眼向外660m範圍內,局部煤層傾角在30 -400之間,最大達470,工作麵俯角平均為150,最大達300。頂板大部分為砂岩,基本頂厚度較大,平均15. 5m,裂隙發育,工作麵淋水較大。直接底為砂質泥岩,均厚為1. 3m,工作麵兩巷均為錨索網支護,極少段(軌巷切眼向外220—440m)為U型棚支護。
根據有關的綜采技術統計資料分析,正常情況下綜采設備適宜在俯角0~120工作麵回采,在平均俯角260的回采中應用較少,開采成功率相對較低。而本工作麵切眼向外660m範圍內的煤層屬於大傾角俯采,且傾角之大國內少見,因此,本文著重介紹12318綜采工作麵開采過程中遇到的關鍵問題及采用的相應技術措施。
2、工作麵設備選型
根據礦井設計的生產能力及12318綜采工作麵的具體情況,工作麵安設226400-18/38型中間架133台,ZZG6400-18/38型端頭架4台,SG2-800/1050型刮板輸送機1部,割煤采用MG400/940-QWD型雙滾筒采煤機,運輸巷安設SZB-730/75型轉載機及SSJ-1000/75×2型、SSJ-1000/200×2型膠帶輸送機各1部,泵站裝設RB400/31.5型高壓泵2台,具體布置見圖1所示。
3、大傾角俯采工作麵回采關鍵技術
大傾角俯采工作麵由於傾角及俯角均較大,對回采過程中工藝組織、設備維護要求較高,同時麵臨著回采難度和安全威脅都比較大等問題,因此,要求在技術管理中應切實加強頂板控製以及設備的防滑、支架的防倒、采煤工藝的組織、機電設備維護等各方麵的工作,保證安全高效開采。
3.1 頂板壓力顯現規律及控製技術措施
(1) 12318綜采工作麵頂板壓力顯現規律潘三礦12318綜采工作麵是8槽首采麵,頂底板岩性均為砂岩,較堅硬,加強工作麵礦壓監測獲取頂板來壓規律以指導生產顯得尤為重要。為此,工作麵按每間隔15m布置l條測線,共布置9條,每條測線安設l塊KBJ-Ⅲ型組合式壓力表,通過自動記錄及人工巡查獲取數據,從觀測的數據分析可知,工作麵上、中、下段初次來壓時間不一致,初次來壓步距25~3lm,初步判定工作麵基本頂平均初次來壓步距為30m。在工作麵推進過程中,周期來壓步距也有差異,周期來壓步距變化範圍在5-15m,平均12m。其中8#~90#架周期來壓步距較小,最小隻有5m。工作麵兩巷超前壓力與揭露構造關係較大,當無構造影響工作麵前方10m範圍內為采動影響劇烈區,此時巷道頂底板和兩幫移近速度增大較快。受構造影響,采動影響劇烈區可達工作麵前方30m。
根據監測數據分析本工作麵周期來壓有以下特點:強度大,達到峰值時間短,1個小班支架活柱下降量可達400mm;卸載距離短,1個推進步距即可顯著減輕頂板壓力;工作麵煤壁片幫較少;周期來壓期間液壓支架安全閥普遍開啟。
(2) 12318綜采工作麵頂板控製技術措施頂板控製的原則是根據工作麵頂板的具體情況采用相應的技術措施。12318綜采工作麵回采期間工作麵來壓強度大,最大達59MPa,選用了高阻力液壓支架及大流量泵站,泵站壓力不低於30MPa。支架型號為226400-18/38型,初撐力4654kN,額定工作阻力6400kN。RB400/31.5型泵站供液流量400t/min,額定供液壓力31. 5MPa,均能滿足工作麵初次放頂及周期來壓期間的頂板控製要求。為防止來壓期間工作麵支架被壓死,平均采高宜控製在2. 8m以上。工作麵循環進度5m/圓班以上。工作麵移架時盡可能利用抬架千斤頂帶壓擦頂移架,防止頂板離層、架頭漏頂。特別是過構造帶煤頂較厚時,要及時聯網護料固頂。為保證足夠的初撐力,工作麵同時移架數不宜超過3組,並保持移架到位後持續供液3-5s。
根據兩巷礦壓觀測結果,當無揭露構造,工作麵出口向外20m範圍內超前支護可采用3排工字鋼挑棚;當有構造影響3排工字鋼挑棚超前支護距離應擴大到工作麵出口向外60m範圍,巷道采空區懸頂距離超過20m仍(reng)不(bu)冒(mao)落(luo),可(ke)編(bian)製(zhi)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)強(qiang)製(zhi)放(fang)頂(ding)。俯(fu)采(cai)過(guo)程(cheng)中(zhong)應(ying)特(te)別(bie)加(jia)強(qiang)上(shang)下(xia)三(san)角(jiao)區(qu)收(shou)作(zuo)及(ji)端(duan)頭(tou)支(zhi)架(jia)拉(la)移(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)安(an)全(quan)防(fang)護(hu)工(gong)作(zuo),主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)是(shi)在(zai)上(shang)下(xia)端(duan)頭(tou)裝(zhuang)設(she)木(mu)垛(duo)並(bing)隨(sui)工(gong)作(zuo)麵(mian)推(tui)進(jin)及(ji)時(shi)倒(dao)裝(zhuang);增設切頂柱,並不少於7棵,收作時掛好牢固的擋矸簾等。
3.2輸送機上竄下滑主要防止措施
fucaigongzuomianzhuyaotedianshimeibiduigongzuomianshusongjiyouzhengxiangfenyali,zengdaleshusongjiyumeicengdibanmocali。kongzhigongzuomianshusongjiyaochongfenkaolvzhegeyinsu,fucaijiaodujiaodashijiangshizhuyaoyinsu。huicaiguochengzhongtongguojishitiaozhengshusongjiyumeicengqingxiangjiajiao,renweizaifucaijiaodu10~250時,夾角控製在-1 - 10(即超前量控製在- 3.5 -3. 5m)之間能很好地控製輸送機的上竄下滑,在生產過程中還可裝設防滑千斤頂進行輸送機控製及微調。
3.3巷道運輸設備的防滑
由於運巷俯采平均100以yi上shang,轉zhuan載zai機ji及ji膠jiao帶dai機ji在zai自zi重zhong及ji重zhong負fu荷he運yun轉zhuan過guo程cheng中zhong產chan生sheng較jiao大da下xia滑hua力li,極ji易yi造zao成cheng設she備bei自zi身shen的de下xia滑hua,影ying響xiang生sheng產chan,構gou成cheng重zhong大da安an全quan隱yin患huan。為wei此ci,要yao特te別bie加jia強qiang轉zhuan載zai機ji機ji身shen及ji下xia山shan膠jiao帶dai機ji機ji尾wei的de穩wen車che措cuo施shi。
轉載機機身及下山膠帶機機尾的穩車措施為錨鏈配合蛤蟆頭和用單體穩固機尾,所有措施必須同時使用,具體如下:
(1)轉載機落地段兩側各打1根戧柱,以阻止轉載機的下滑。
(2)采用幫部錨杆為生根點配合錨鏈穩固機尾,錨鏈一端栓在機尾承載梁上,且用蛤蟆頭配合規格質量合格的40T鏈條卡牢,另一端固定在巷幫∮20×2200mm錨杆上,錨杆外采用背板將40T鏈條固定,生根點錨杆必須牢固可靠,嚴禁固定在失效的錨杆上。
(3)采用單體穩固膠帶機機尾,在膠帶機機尾承載梁的兩邊分別各打3根D225型或D228型單體,1根單體打在膠帶機機尾橫梁棱角上,1根打在膠帶機機尾合適的滑靴棱角上,夾角小於700,單體的另一端均打在幫部實茬上;第3根單體為戧柱,夾角小於700,單體一端打在機尾承載梁前端端部,另一端打在頂板上,且掏出柱窩,深度為l00mm,所有單體必須用10#鐵絲係牢,且單體初撐力不得低於6. 4MPa。
(4)用40T錨鏈將轉載機滑輪與膠帶機承載梁固定在一起,形成一整體防滑裝置。
3.4支架防倒
大(da)傾(qing)角(jiao)工(gong)作(zuo)麵(mian)支(zhi)架(jia)在(zai)頂(ding)板(ban)冒(mao)落(luo)矸(gan)石(shi)衝(chong)擊(ji)及(ji)自(zi)身(shen)重(zhong)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)容(rong)易(yi)下(xia)歪(wai),對(dui)支(zhi)架(jia)歪(wai)斜(xie)要(yao)及(ji)早(zao)發(fa)現(xian)及(ji)時(shi)調(tiao)整(zheng),否(fou)則(ze)極(ji)易(yi)發(fa)生(sheng)倒(dao)架(jia)事(shi)故(gu),影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)。防(fang)止(zhi)支(zhi)架(jia)歪(wai)斜(xie)的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)是(shi):
(l)加強工作麵頂板控製,嚴防頂板漏頂,支架蹬空。
(2)為wei防fang止zhi新xin移yi支zhi架jia處chu於yu初chu撐cheng力li階jie段duan與yu頂ding底di板ban的de摩mo擦ca力li小xiao可ke能neng產chan生sheng下xia滑hua,可ke采cai取qu間jian隔ge移yi架jia,並bing使shi支zhi架jia保bao持chi適shi當dang迎ying山shan角jiao以yi抵di消xiao頂ding板ban下xia沉chen時shi的de水shui平ping位wei移yi量liang。
(3)要嚴防輸送機下滑牽動支架下滑。
(4)割煤過程中盡量找平頂板,防止支架台階,支架間落差不宜超過側護板的2/3,確保側護板的導向作用。
(5)在傾角較大地點,在支架前梁安設防倒錨固,每3架1組,互相導向。
3.5采煤工藝組織
大da傾qing角jiao俯fu采cai工gong作zuo麵mian采cai煤mei工gong藝yi特te點dian是shi采cai煤mei機ji上shang行xing割ge煤mei困kun難nan,裝zhuang煤mei效xiao果guo差cha,輸shu送song機ji抵di車che容rong易yi側ce翻fan,俯fu采cai量liang控kong製zhi難nan度du大da,為wei此ci,采cai取qu以yi下xia措cuo施shi以yi保bao障zhang安an全quan生sheng產chan:
(1)工作麵局部傾角大於25°地段,其上部適當割底,下部適當留底煤控製傾角突變。
(2)控製采煤機上行割煤速度,不宜超過3m/min。
(3)俯采角度不大於25°,每米俯采量不超過400mm時(shi),采(cai)煤(mei)機(ji)可(ke)直(zhi)接(jie)臥(wo)底(di)。推(tui)移(yi)輸(shu)送(song)機(ji)時(shi)要(yao)確(que)保(bao)推(tui)移(yi)段(duan)俯(fu)角(jiao)與(yu)工(gong)作(zuo)麵(mian)俯(fu)角(jiao)一(yi)致(zhi),必(bi)要(yao)時(shi)可(ke)采(cai)用(yong)抬(tai)架(jia)千(qian)斤(jin)頂(ding)或(huo)液(ye)壓(ya)單(dan)體(ti)支(zhi)柱(zhu)壓(ya)住(zhu)推(tui)移(yi)段(duan)抵(di)車(che),可(ke)有(you)效(xiao)防(fang)止(zhi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)側(ce)翻(fan)。當(dang)俯(fu)采(cai)角(jiao)度(du)大(da)於(yu)250時shi,采cai煤mei機ji割ge煤mei時shi重zhong心xin後hou移yi,臥wo底di量liang將jiang跟gen不bu上shang需xu要yao俯fu采cai量liang,抵di車che時shi輸shu送song機ji出chu現xian側ce翻fan。此ci時shi,抵di車che前qian要yao人ren工gong落luo車che,采cai煤mei機ji割ge煤mei後hou人ren員yuan進jin入ru煤mei壁bi,將jiang煤mei壁bi側ce浮fu煤mei人ren工gong攉huo盡jin,不bu足zu的de俯fu采cai量liang人ren工gong臥wo足zu,然ran後hou進jin行xing抵di車che,抵di車che後hou,人ren工gong將jiang輸shu送song機ji與yu支zhi架jia間jian的de煤mei底di臥wo盡jin,然ran後hou將jiang輸shu送song機ji拉la回hui,重zhong新xin抵di車che,為wei下xia次ci割ge煤mei順shun利li抵di車che創chuang造zao條tiao件jian。
(4)加強工作麵傾角、俯(fu)角(jiao)現(xian)場(chang)測(ce)量(liang)工(gong)作(zuo)。由(you)於(yu)大(da)傾(qing)角(jiao)大(da)俯(fu)斜(xie)開(kai)采(cai)對(dui)角(jiao)度(du)控(kong)製(zhi)較(jiao)嚴(yan)格(ge),而(er)憑(ping)現(xian)場(chang)經(jing)驗(yan)很(hen)難(nan)準(zhun)確(que)控(kong)製(zhi)角(jiao)度(du)變(bian)化(hua),為(wei)此(ci),生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)安(an)排(pai)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)測(ce)量(liang)角(jiao)度(du)以(yi)使(shi)施(shi)工(gong)人(ren)員(yuan)掌(zhang)握(wo),較(jiao)好(hao)地(di)實(shi)現(xian)了(le)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi)在(zai)現(xian)場(chang)的(de)嚴(yan)格(ge)落(luo)實(shi)。
3.6機電設備維護
大傾角俯采工作麵對工作麵支架、采煤機、輸shu送song機ji的de性xing能neng要yao求qiu較jiao高gao,特te別bie是shi支zhi架jia的de工gong作zuo阻zu力li,采cai煤mei機ji行xing走zou箱xiang,齒chi軌gui,輸shu送song機ji的de可ke彎wan曲qu度du方fang麵mian。為wei此ci,采cai取qu以yi下xia措cuo施shi加jia強qiang機ji電dian設she備bei的de維wei護hu:
(1)工作麵正常生產過程中要教育職工按章操作,杜絕野蠻作業而損壞設備。
(2)對支架液壓係統的日常檢修要及時到位。
(3)采煤機上行割煤,當牽引力超過700kN或行走箱出現異常聲音,要立即停機查明原因,進行處理後方可割煤。
(4)工作麵抵車嚴禁出現急彎,采煤機在機頭、機尾割煤時,要及時觀察采煤機運行情況,防止脫軌。
(5)gongzuomianfucaiduichiguijicaimeijixingzouxiangmosunjiaoda,gongzuomianyaocaiyongteshutixingchigui,jingchangjianzhabaoxuedemosunqingkuang,faxianbaoxuebaobuzhuchiguishiyaojishigenghuan,duigongzuomianqingjiaoyaoyangekongzhitubianjiaodu。
(6)經常檢查煤壁側輸送機聯接銷,防止輸送機脫銷、錯茬造成斷鏈事故。
4、結語
12318工作麵自2006年10月份首采,大傾角俯采段於2007年5月結束。主要影響工作麵回采進度的是頂板淋水,最大達120rr13/h,水煤對運輸係統造成較大影響。盡管如此,通過嚴格的技術管理,合理的人員組織,2007年2月份仍創造了28d進尺124m的較好成績,為潘三礦今後大傾角俯采工作麵總結了一些有益經驗。
相關輸送機產品:
1、皮帶輸送機
2、鬥式提升機



