综采设备井下倒安装技术研究与应用
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摘要:根据生产系统、环境条件等实际情况,为及时周转综采工作面支架设备,加快新老工作面收尾和安装,缓解衔接被动局面和提高经济效益,通过认真分析和精心组织,在同一生产区域实现液压支架在井下的倒装,取得了较好的效果,为百年林西矿业公司今后的生存发展,积累了实践经验。
Abstract: According to the production systems, environmental conditions, the actual situation, for the timely turnover of bracket equipment to speed up finishing and installation of new and old face to ease the convergence of the passive situation and enhance economic efficiency, through careful analysis and careful organization, we achieved inverted installation of hydraulic supports in the same production region in underground, and get good results, for a hundred years Linxi mining company's future survival and development accumulated practical experience.
Key words: same mining area;bracket inverted installation;research and application
中图分类号:TD35文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)07-0104-02
0引言
唐山开滦林西矿业公司是开采百年的老矿井,由于地质条件复杂,煤层赋存不稳定,开采工艺一直沿用相对落后炮采开采为主,但随着适应复杂地质条件综采设备的研发和利用,公司加快了开采工艺改造和综采工艺全面推广应用,2009年实现了回采工艺由炮采到综采的全面转变。这样就使得综采设备的需求量和综采工作面安装和拆除工程量增大,同时由于可采储量减少,开采区域受限,以致造成生产工作面衔接和综采设备倒安装比较紧张。为缓解综采工作面衔接紧张状况,为缩短收尾工作面拆除封闭和新投工作面投入生产时间,同时结合该工作面使用的支架完好状况比较好的实际,尝试同在矿井东部10区域的两综采工作面之间进行支架倒安装,即把1093-1工作面ZY3200-13/32掩护式支架在井下直接向1093-2工作面进行倒装,以减少运输环节和运输费用,保证生产工作面的正常衔接。
1倒安装工作面概况
1.1 拆除工作面概况1093-1工作面上风剩余走向长度75m,面长80m,倾角24°,煤厚2.8m,共使用ZY3200-13/32型液压支架53组,已停止回采。工作面收尾准备采取在架顶和顶板之间铺设双层10#金属经纬网和10条Ф=15.8mm钢丝绳护顶;机道采取打锚网和板棚联合支护,锚杆采用Φ22mm,长2.2m右旋等强锚杆,间距0.8m,排距0.8m;板棚使用3×0.24×0.18m红松大板,一端搭在支架顶梁上,另一端靠近煤壁侧打DZ315-315/125型单体液压支柱,间距0.8m。
1.2安装工作面概况1093-2工作面位于1093-1面相邻下部,该面回风巷长861m,面长80m,煤层倾角25°,煤层厚度2.9m,需安装ZY3200-13/32型液压支架53组。该工作面安装准备工作已做好,切眼宽度6m,高度在2.3-2.6m之间,顶板比较完整,采取锚网支护,锚杆采用Φ22mm,长2.2m左旋高强锚杆,间距0.8m,排距0.8m。
2支架倒安装施工方法
2.1 倒安装顺序回撤1093-1面支架拉运支架1093-2面安装支架。两工作面倒安装过程中,具体的施工顺序为:1093-1面支架出窝1093-1面采面支架调向拉运1093-1面回风巷拉架装车9煤层正眼回风巷拉架调向松架1093-2面回风巷拉架1093-2面切眼上口调向1093-2面切眼松架1093-2面切眼调向入窝。
2.2倒安装绞车布置根据工作面支架倒安装所需绞车用途及数量进行绞车布置,并稳固。具体绞车分布如图1所示,使用绞车情况如表1。
2.3 1093-1工作面支架回撤
2.3.1 支架回撤准备将待拆支架供液管路改为隔架操作,将待拆支架及其以下1组支架顶梁前的板棚下加打好沿倾斜托梁,一板两柱,板用2.8×0.24×0.18m的红松大板,柱用DZ25-25/100型单体液压支柱。挂好导向轮,使绞车绳垂直工作面与支架连接好。
2.3.2 支架回撤顺序首先将第三组支架拉移出窝调向90°,用绞车向上拉出工作面,随后将第一组、第二组支架摘取前梁,然后拉移出窝调向90°后并排于第四组支架下侧,作为迎头护面支架,其顶梁与待回撤支架拉齐,自第四组开始由上往下将支架逐架拆撤运走。回撤每组支架具体操作顺序:降架拉架出窝调向90°(支架前梁向上)向上拉出工作面向上拉护面支架替回护面架两侧单体支柱
2.4 支架设备的运输在1093-1面回风巷利用绞车将支架拉到装车平台处,并进行装车,并固定好后,利用9煤层正眼上口抬棚外侧的绞车进行支架调向,使支架前梁朝上后,再利用正眼上口抬棚上侧两台绞车(其中一台绞车绳作为主绳,另一台绞车绳作为保险绳)将支架下松送至1093-2面回风巷,再用1093-2面回风巷外口、中间及里口对拉绞车拉到1093-2工作面切眼上口转向平台处。
2.5 1093-2工作面支架安装1093-2面支架安装,采用自下而上逐架安装的方式进行,即采用绞车将支架车在转向平台上调向90°,支架前梁朝上,使用上出口绞车往下松支架车,待松到距离安装迎头10-15m处,将支架卸车,然后将支架下拉至安装位置,并调向入窝,使支架与工作面垂直,并按与工作面运输机联接进行定位后,接好供液管路,升起支架,使其接顶,支护好顶板,将支架推拉顶与工作面运输机联接好。工作面轨道距迎头8-10m,随安装往上拆除轨道并运走。
3顶板管理
3.1 1093-1工作面回撤支架顶板控制
3.1.1 支架出窝后,及时将原架位置内的碎矸浮煤出清,由外往里打板棚支护,一板三柱,板用2.4×0.18×0.16m的红松大板,柱用单体液压支柱,棚距0.5m。
3.1.2 原支架位置处理好后,回撤护面支架尾梁两侧单体柱,并及时将护面支架上拉,拉至和上一组支架梁顶齐,支护好回撤迎头。
3.1.3 迎头顶板压力大,下沉严重要停止出架,采取加密板棚子和用Ф=14mm木柱替回护面支架尾梁两侧单体柱等措施维护好迎头顶板和支架后,卧底再降架出架。
3.1.4 向上拉运支架和出架过程中碰倒的支柱,板棚出现的歪扭等失效柱要及时补改好,确保支护可靠。
3.1.5 因由下往上回撤,支架在采面是直接向上拉运,因此在支架拉运过程中堆起浮煤,清除必须及时,以保证支架拉运畅通,以不影响回撤进度。
3.2 1093-2工作面支架安装顶板控制
3.2.1 支架入窝前,先打扫好待安支架位置浮煤,有障碍柱时及时打好替柱后摘除,使支架能顺利入窝。
3.2.2 支架入窝,并调整好架向后,及时将支架液压管路接好,将支架升起接顶,支护好顶板。
3.2.3 支架向下松运和安装过程中有碰倒的支柱,要及时补改好,确保支护可靠。
3.2.4 支架安装时要严格按提前打好的架子线安装(3m即两组支架宽度为一组线),并及时控制好支架架向和架间隙,以防支架因重新再调整时再次降架而破坏顶板。
3.2.5 在安装过程中发现顶板来压或顶板下沉时,要立即停止安装,先对顶板加强支护,确保安全,无问题后再继续安装工作。
4技术经济效果分析
4.1 由于此倒装施工是支架整体倒装,支架不拆散,因此避免了小件的丢失和损坏,同时还从运输环节上减少了支架上井和下井的工程量,从此整个工程完工后统计情况看,与其它收尾后支架上井和支架下井安装工程作比较,共节约资金投入60多万元。
4.2 加快了收尾和安装的进度,工序链接比较紧凑,有利于集中管理,此次倒安装工程比支架回收后上井后再下井在进行安装到完成,从时间上比较缩短近20天,大大提前了1093-2工作面投入生产时间,有效缓解衔接紧张,维持了公司原煤产量的持续稳定。但在倒装过程中支架的管路、配件的保护和管件敞口的及时封堵及支架检修工作必须做好,以防造成损坏,影响安装支架的正常使用。
4.3 工作面支架安过程中支架打完好必须及时进行,发现坏损管件必须在安装前进行添加和更换,以保证安装支架完好状况和正常使用。
4.4 在拉运过程中,绞车必须完好使用,运输的巷道必须畅通,断面满足拉运要求,同时在拉运巷道两端拦截好人,保证运输安全。
4.5 支架设备等拆除、安装必须严格现场质量管理,保证支架液压系统完好和和运输设备的可靠。
5结束语
5.1 综采设备井下倒安装一定要结合支架完好状况和区域实际,在保证综采设备具备一定完好状态前提下,进行井下综采设备适当次数的倒装,这样可以缩短工作面收尾、安装工期,缓解衔接的紧张状况,提高设备的周转使用率,收到较好的经济效益,否则不可在井下直接进行倒安装。
5.2 通过加强现场管理,规范操作行为,规程措施落实到位,并配套有严格的考核办法,支架回撤安装时的完好状况是可以保持的,支架安装质量是有保证的,同时综采设备的倒安装,与设备全部上下井相比可大大减少倒装准备工程量和运输工程量及费用,加快倒装进度,为收尾工作面及时回撤密闭和新工作面尽快安装投产赢得时间。
5.3 此次同一区域液压支架在井下倒装的顺利完成,为井下综采工作面综采设备倒安装积累了成功的经验,对矿井特别是衰老矿井和综采设备相对紧张的矿井都有较高推广应用价值,也为矿井的生存发展带来新的效益增长点。