地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜礦井采煤技術(shù)

袁 遠(yuǎn)

貴州省納雍縣金發(fā)煤礦

地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜礦井采煤技術(shù)

袁 遠(yuǎn)

貴州省納雍縣金發(fā)煤礦

本文以小型礦井為例，針對煤層及煤層底板較軟、斷裂構(gòu)造發(fā)育及斷裂產(chǎn)狀和煤層厚度變化大等復(fù)雜地質(zhì)狀況下，探討實(shí)現(xiàn)綜采機(jī)械化及安全高效的施工方法與技術(shù)。

地質(zhì)構(gòu)造；礦井；采煤技術(shù)

小型礦井在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜情況下如何提升綜采技術(shù)乃是一項(xiàng)十分龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，由于井筒斷面小、地質(zhì)條件復(fù)雜、設(shè)備多且噸位大、事故多且工序繁雜等，均會(huì)對綜采技術(shù)在復(fù)雜小型礦井中的有效運(yùn)用造成嚴(yán)重影響。本文以平煤股份朝川礦為例，結(jié)合礦井實(shí)際情況，通過技術(shù)改造及科技創(chuàng)新，推動(dòng)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜條件下采煤技術(shù)的提升。

1.礦井概況

1.1 礦井井田范圍及儲(chǔ)量

平煤集團(tuán)朝川礦井地處整個(gè)汝州礦區(qū)的東南部，井田傾斜寬2.6km，長4.4km，面積9.1472lm2。整個(gè)礦井探明儲(chǔ)量為9586.7萬噸，可開采量為4746.3萬噸。井田有四個(gè)生產(chǎn)井組成，分別為技改井（0.14Mt/a）、三井（0.9Mt/a）、二井（0.44Mt/a）和一井（0.59 Mt/a）。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

朝川礦井田地處弧形狀構(gòu)造的西南方向，具有十分復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，區(qū)內(nèi)乃是一個(gè)傾斜構(gòu)造，而在中部位置上，則有一條350°走向的巖墻侵入體，寬度為3～9m，影響開采。斷層通常呈現(xiàn)出正逆斷層成套，具有較短的延展距離，且具有較大的落差變化。在構(gòu)造類型方面多為二～三類，其中三類偏多，可開采煤層在穩(wěn)定性方面則處于不穩(wěn)定至穩(wěn)定的相應(yīng)過度階段。

2.實(shí)驗(yàn)工作面情況

朝川礦技改井戊7-21145相應(yīng)綜采工作面作為實(shí)驗(yàn)工作面，采長為84/105m，走向長度則為715m，實(shí)施“刀把”開采，外切眼長度為105m，內(nèi)切眼則為84m，可開采總量為23.4萬噸。在采面回采當(dāng)中，對綜采工作面實(shí)施對接。經(jīng)分析工作面及周圍鉆孔揭露資料可知，次工作面煤層具有較為穩(wěn)定的賦存狀態(tài)，煤層厚度為1.4～3.7m，平均厚度為2.4m，但具有較大的產(chǎn)狀變化，傾向維持在20°～305°間，總體則為344°。青椒區(qū)間為7°～29°，通常為18°。在工作面內(nèi)容，存有一個(gè)背斜構(gòu)造，存在里切眼反傾斜狀況，對200m走向造成影響。在掘進(jìn)時(shí)，共有3條風(fēng)巷揭露正斷層，參數(shù)分別為F1：∠14°，∠38°，H-4.9m；F2：322°，∠68°，H-5.4m；F3：309DU3，∠70DU2，H-1.6m。共有兩條機(jī)巷揭露正斷層，參數(shù)分別為J1：304°，∠79°H-1.4m；J2：300°，∠64°，H-5.0m。風(fēng)、機(jī)巷外段選用錨網(wǎng)提供支護(hù)，里段則選用工寧鋼提供支護(hù)，當(dāng)里切眼在實(shí)際掘進(jìn)過程中，選用2.5m工字鋼提供支護(hù)，擴(kuò)切眼則選用2.5m雙工字鋼提供支護(hù)，且將其擴(kuò)充至5.1m。

3.方案實(shí)施

3.1 綜采設(shè)備拆解

（1）液壓支架拆解。采用龍門吊將前梁后吊起，將立柱完成拆解。然后將前側(cè)護(hù)千斤頂軟管及護(hù)幫板去掉，然后將前梁同定銷去掉，通過起吊，將掩護(hù)梁脫離。起吊兩根立柱，直至其與底座脫離，然后將底座與閥組予以分離。起吊掩護(hù)梁，促使底座與四連桿呈現(xiàn)為垂直，促使四連桿銷軸處于不受力狀態(tài)，然后選用長撬杠，取出底座與四連桿銷軸，然后龍門吊吊起到相應(yīng)位置處。油漆編號拆解部件，便于管理。（2）采煤機(jī)拆解。把滾筒降落至較低位置后，將與采煤機(jī)相連的全部液壓管路及外部水管去掉，然后將與前后滾筒相連的全部螺栓去掉，采用鋼絲捆牢滾筒，然后將其吊起至規(guī)定位置。將前后搖臂拆解，采用鋼絲繩插入搖臂起重環(huán)，然后將鋼絲繩撐緊，將搖臂千斤頂去掉，采用方木對搖臂下部提供支撐，當(dāng)確認(rèn)牢固之后，則將連接螺母去掉并吊起到相應(yīng)指定位置。當(dāng)對前后行走機(jī)構(gòu)實(shí)施拆除之前，采用鏈條穿入行走機(jī)構(gòu)底部，采用起吊鉤撐緊鏈條，而后將連接螺絲去掉，吊起至相應(yīng)位置。

3.2 設(shè)備裝車運(yùn)輸

（1）設(shè)備裝車。在采煤機(jī)裝車過程中，需依據(jù)采煤機(jī)具體外形及尺寸，以及相應(yīng)入境順序，把前后滾筒裝車，然后裝液壓電控箱，最后裝前后行走機(jī)構(gòu)。對于前后擺臂則分別采用五個(gè)平板車完成裝運(yùn)。對于液壓支架裝車而言，當(dāng)將支架完成拆解之后，則依據(jù)其在江夏組裝順序及外形尺寸，將底座及前梁分裝在兩花車上，而將立柱及掩護(hù)梁裝載平板車上，然后采用鋼絲繩殺緊。（2）設(shè)備運(yùn)輸。運(yùn)用汽車將拆解之后的液壓支架、采煤機(jī)及運(yùn)輸機(jī)，從設(shè)備庫運(yùn)送到技改井，并實(shí)施直接入井操作，然后于井下運(yùn)用多功能平板車完成運(yùn)輸操作。

3.3 綜采設(shè)備安裝

（1）運(yùn)榆機(jī)安裝。首先確定出第一架及機(jī)頭位置，然后對框架進(jìn)行安裝，機(jī)頭傳動(dòng)，將底鏈完成鋪設(shè)，完成槽子安裝，此外，將檔煤板及齒軌銷同時(shí)安裝，而后對上鏈及刮板等統(tǒng)一安裝。當(dāng)安裝至機(jī)尾之后，則需暫停安裝，待最后兩架支架完成安裝之后，且完成采煤機(jī)于機(jī)尾輸送機(jī)上的安裝操作之后，則再對機(jī)尾架及尾二節(jié)槽實(shí)施安裝，將擋煤板及齒軌銷等上齊。（2）液壓支架安裝。首先，于第一架下側(cè)位置處，現(xiàn)打好木垛（1.1×1.1），并對機(jī)頭處三角區(qū)在支護(hù)方面進(jìn)行強(qiáng)化，與此同時(shí)，避免出現(xiàn)倒架狀況。當(dāng)支架被運(yùn)送到指定位置之后，利用阻車器固定好平板車，然后將緊固支架的螺絲去掉，采用絞車將支架卸下，然后利用抹架絞車，抹正支架，升緊供液。依據(jù)以上順序，將第三架及第四架等實(shí)施安裝，此外，對工字鋼梁及軌枕等實(shí)施回收。（3）采煤機(jī)安裝。當(dāng)采煤機(jī)大件部分暈倒相應(yīng)位置之后，則需依據(jù)順序拍好，將采煤機(jī)的握手及滑靴和機(jī)身各個(gè)部件形成完整對接，然后用絲杠對其給予緊固，將各個(gè)部位的連接銷穿好。

3.4 設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)

在試車前夕，首選對詳細(xì)檢查設(shè)備，及時(shí)排查可能出現(xiàn)的隱患，保障管路及電力系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。委派專人對各個(gè)崗位司機(jī)所發(fā)出的各種試車信號進(jìn)行檢查，然后逐臺(tái)試運(yùn)轉(zhuǎn)，然后綜合試車，首先實(shí)施空載試車，然后則實(shí)施載負(fù)荷試車。

4.結(jié)語

針對那些小型礦井在復(fù)雜地質(zhì)情況下的綜采技術(shù)，在采用對應(yīng)裝車方案，可實(shí)現(xiàn)綜采設(shè)備在運(yùn)輸當(dāng)中相應(yīng)調(diào)車次數(shù)的減少，并可實(shí)現(xiàn)安裝速度的提升，可選用多功能町伸縮平板車，對綜采設(shè)備相應(yīng)入井難題予以解決，而在切眼安裝時(shí)，通過預(yù)留回收工字鋼空間，促使支架安裝與收工字鋼之間呈現(xiàn)平行作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安裝工期的縮短目的。此種綜采技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提升，還可實(shí)現(xiàn)工人勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕，保證安全生產(chǎn)，提升安全系數(shù)。

［1］李曉明.復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用［J］.山西焦煤科技，2015（A01）：99-101.

［2］徐建春.井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜礦井如何提高井下毛煤質(zhì)量［J］.經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息， 2007（12）：88-88.