綜采工作面繞陷落柱開采對接工藝優(yōu)化

侯志輝

(開灤唐山礦業(yè)分公司,河北唐山 063000)

綜采工作面繞陷落柱開采對接工藝優(yōu)化

侯志輝

(開灤唐山礦業(yè)分公司,河北唐山 063000)

隨著礦井開采深度增加,地質(zhì)條件日趨復(fù)雜,斷層、陷落柱成為影響工作面高效開采的主要因素。為了更好地解決綜采工作面遇到陷落柱后繞采的影響,通過對工作面的回縮與對接工藝進行優(yōu)化,有效提高了對接效率,減少了對接時間。

綜采工作面;回縮與對接;工藝優(yōu)化

Techn ique Optim ization of Full-mechan ized M in ing Face Connection for Avoiding Collapse Post

1 礦井概況

開灤唐山礦業(yè)公司煤礦是一座年產(chǎn) 4.0Mt的大型礦井,目前礦井已開采至 14水平,隨著礦井水平的延伸,開采深度不斷增加,斷層、陷落柱等特殊地質(zhì)構(gòu)造越來越多,嚴重影響正常采掘,而且極易成為溝通地下巖溶水和采掘工作面的疏水通道,存在著嚴重的安全隱患。因此,目前回采工作面通常采用“凹”形布置繞開陷落柱回采,盡量縮小地質(zhì)構(gòu)造對回采的影響,同時減少工作面搬家次數(shù)、提高采出率。工作面的回縮 (或延長)與對接成為影響工作面順利通過陷落柱區(qū)域的主要因素。

2 工作面布置及設(shè)備配套

T1452為綜采工作面,走向長 798m,傾斜長150m,平均煤厚 2.8m,其回風(fēng)巷、運輸巷均采用拱形支架支護。工作面北部發(fā)育一陷落柱 (異常體),受陷落柱影響,被迫采用 “凹”形布置,自西向東推進。西部推進長度 570m至外小面切眼位置,東段推進長度 228m。中部小面長度為 40m,推進長度 130m,切眼布置為主、輔 2個。

工作面設(shè)備有 G320-13/32型掩護支架 105組,其中機頭、機尾各 2組排頭支架,工作面安裝SGZ-730/320型刮板輸送機,安裝MG-375型雙滾筒采煤機,運輸巷安裝 SZQ-40型轉(zhuǎn)載機、BEA-500型膠帶輸送機。

3 工作面回縮與對接方案確定

3.1 切眼回縮收尾范圍的確定

T1452工作面回風(fēng)巷距離運輸巷 150m (中 -中),中部回風(fēng)至運輸巷距離 110m (中 -中),根據(jù)工作面大切眼與中回風(fēng)巷貫通實際情況,確定工作面回縮及收尾范圍為 75號架至機尾段,其收尾及支架回撤工藝與綜采工作面正常收尾回撤工藝相同。75號架至機頭范圍仍正常組織回采,回采期間 75～74號架作為排尾架控制頂板。

3.2 切眼對接工藝的優(yōu)化確定

綜采工作面對接實質(zhì)就是支架、工作面刮板輸送機等設(shè)備的對接,即主面設(shè)備在回采過程中,以輔助切眼設(shè)備為相對參考目標(biāo),按一定的空間位置關(guān)系與輔助切眼設(shè)備動態(tài)實施對接,其關(guān)鍵在于合理確定設(shè)備對接間隙。間隙太小,設(shè)備無法正常對接;間隙太大,則造成工作面設(shè)備調(diào)整困難。對接的同時要充分考慮支架在對接前,首組架的存放位置,保證對接時輸送機尾的回撤空間。根據(jù)工作面現(xiàn)場實際情況,提出 2種對接方案。

方案 1：中部小回風(fēng)巷與小切眼交叉點位置掘一存架硐室,深 6m、寬 1.5m。安裝時小切眼第 1組支架 (a架)放于存架硐室內(nèi),其余支架以距小回風(fēng)巷中線 1.8m處開始依次進行安裝。當(dāng)工作面的支架推過小切眼煤墻后,在中部回風(fēng)巷中線外1.8m的預(yù)留空間內(nèi)進行支架的后續(xù)安裝,工序為：將支架 b推至與 75號架靠齊,將 a支架從存架硐室內(nèi)拖出,拖到 b架最初安裝位置與 b支架對齊,并對所有小切眼內(nèi)支架間隙進行調(diào)整,滿足回采推進要求。對接工作全部完成,見圖 1(a)。

方案 2：在小切眼東幫距小切眼正頭處 2.1m掘一寬 3.3m、深 6.0m的一個硐室 (其寬度考慮滿足掘進機掘進要求)。在安裝時,第 1組支架(a架)放于小切眼正頭存架硐室內(nèi),第 2組支架(b架)開始以中部回風(fēng)巷中線為基準(zhǔn)進行安裝。當(dāng)工作面回采至小切眼煤墻處時,進行支架的對接。安裝工序為：將 a支架從存架硐室內(nèi)拖出,緊靠支架 b安裝,最后進行小切眼內(nèi)所有支架的間隙調(diào)整,滿足推進要求。見圖 1(b)。

圖1 工作面對接方案

3.3 方案分析

經(jīng)過對上述方案分析比較,方案 1較方案 2的優(yōu)點為：方案 1掘進工程量比方案 2少,同時施工簡單,不需專門進行施工,僅在中部回風(fēng)巷掘進開口時將斷面擴寬 1.5m即可;對接工藝的現(xiàn)場操作性比方案 2簡單;方案 1對小切眼前煤墻不破壞,當(dāng)工作面對接完成后,繼續(xù)推進時不存在工作面過空巷 (存架硐室)的問題,可以避免影響對接后工作面的正常生產(chǎn)組織。因此,方案 1較可行。

4 工作面切眼回縮與對接現(xiàn)場實施

工作面大切眼與中部回風(fēng)巷貫通前,提前對中部回風(fēng)巷迎頭及與小切眼交叉點進行化學(xué)注漿加固,保證了貫通和對接期間的頂板控制。西部工作面回采到西部停采線后與中部回風(fēng)巷貫通,根據(jù)現(xiàn)場支架位置與中部回風(fēng)巷中線對應(yīng)情況,確定 76號架至機尾段進行收尾和設(shè)備回撤。切眼回縮后,由于工作面縮短為 110m,因此,為便于輸送機對接,將輸送機改用單電機驅(qū)動,機尾改換成特制簡易機尾,可在滿足 110m工作面負荷的前提下,簡化對接工藝。切眼對接前,提前在中部回風(fēng)巷標(biāo)注控制線,嚴格控制輸送機竄動,確保了 75號架外側(cè)距中部回風(fēng)巷中線距離保持在 300～500m之間。當(dāng)工作面推進到小面切眼后煤墻時,通過采用方案1組織進行對接,僅用 2d時間就順利完成了前后輸送機、支架等設(shè)備的對接,提前實現(xiàn)正常生產(chǎn)。

5 結(jié)論及經(jīng)驗

T1452工作面的回縮與對接過程中,需控制 2個關(guān)鍵工藝：一是切眼回縮,即 T1452西段工作面正?；夭杉巴２珊?切眼后半部收尾與回收設(shè)備的控制;二是輔助切眼 (小切眼)的設(shè)備安裝,以及主、輔切眼設(shè)備的對接控制。通過進行合理組織和對接工藝優(yōu)化,可以實現(xiàn)工作面的快速對接,大大減少對接的影響時間,為礦井的高效回采提供保障。因此,在進行特殊構(gòu)造條件下的回采時,通過工藝改進,完全可以避免過多的影響因素發(fā)生,有效實現(xiàn)既定目標(biāo)。實踐證明,實施優(yōu)化對接工藝后,現(xiàn)場操作可實現(xiàn)簡單、安全、高效,可有效節(jié)約對接影響的生產(chǎn)時間。通過切眼回縮與對接,減少了工作面搬家次數(shù),節(jié)約了運輸費用,技術(shù)經(jīng)濟效益顯著,為存在特殊地質(zhì)構(gòu)造區(qū)的綜采工作面實現(xiàn)高效回采提供了借鑒經(jīng)驗。

TD822.2

B

1006-6225(2010)01-0040-02

2009-08-25

侯志輝 (1964-),男,河北唐山人,采礦工程師,開灤唐山礦業(yè)分公司技術(shù)管理部工作。

周景林]