回撤工艺

关键词：

回撤工艺（精选七篇）

回撤工艺 篇1

1 合理确定停采线位置

在工作面停采前50m, 对工作面煤层赋存情况、水文情况、工作面顶底板进行深入细致的研究和分析, 由技术科提供详细的工作面周期来压情况、工作面顶板垮落情况。将停采线划定在煤层赋存比较稳定, 顶底板比较平缓, 避开周期压力且没有构造位置上, 为撤架创造一个宽松良好的条件。

2 优化工作面停采支护方案

(1) 采高控制:为保证支架顺利通过, 同时考虑到工作面停采后架前底鼓, 造成面前高度不够, 在回采结束时, 采高控制在3.0m左右。

(2) 人工假定的铺设:人工假顶的铺设的质量直接影响支架撤除期间顶板管理难度, 在距工作面15m处开始全面铺单层网, 回采3m后进行全面铺双网, 铺网要求:沿工作面走向长, 倾向铺网宽, 鱼鳞状搭接, 走向与倾向各搭接300mm, 网扣间距不大于200mm, 铺双网时, 上第一根钢丝绳, 以后每割煤1 刀, 上一根 Ø21.5mm钢丝绳, 共上13 根钢丝绳, 上绳要求:从工作面一头向另一头拉紧取直, 依次铺设, 上绳要上在网的下边, 将网与钢丝绳固定, 固定扣间距不超过0.5m, 两端头处有5m余量, 固定在上下两巷的锚杆上。

(3) 停采前上下端头及两出口的支护:工作面两端头及出口的维护好坏直接影响支架等设备回撤的速度, 为保证支架设备的安全顺利撤除, 必须对两端头及出口进行超前维护加固, 以保证支架顶板稳定。

(4) 停面时超前支护的管理:因工作面回撤时间较长, 两巷的压力较大, 超前支护的管理特别重要, 两巷超前支护采用自停采线向外沿巷道两帮支设两排支柱配合倾向 π 型钢, 倾向 π 型钢间距1.0m。

(5) 停采时工作面质量要求:停采时, 工作面支架升紧升平, 初撑力不低于25Mpa, 并达到“三直、两平、一净、两畅通”的要求。

(6) 回撤通道支护:在煤壁区帮部及回撤通道的顶板管理上主要表现在回撤通道的支护由采用矿用工字钢加贴帮柱支护改为采用锚网索联合支护。回撤通道采用矿用工字钢加贴帮柱支护;回撤通道采用锚网索联合支护, 为保证支架在煤壁区的安全通道, 要求停止移架后要再采2 刀, 煤壁区的顶板支护方式采用施工两排锚索配合三排锚杆的方法进行锚网索联合支护, 锚索、锚杆排距0.5m, 前两排间距1.0m, 后三排为1.5m, 锚索采用 Ø17.8mm钢绞线, 长度8000mm, 锚杆采用Ø20mm L=2400mm高强预应力锚杆, 工作面停面后为防止片帮, 要对煤壁区及时进行锚帮支护采用 Ø18mm L=2400mm等强螺纹钢树脂锚杆与锚盘压紧金属网, 锚杆间排距1.0m。

(7) 停采后的支架管理:由于工作面设备老化, 加之维修不及时, 导致支架窜漏液严重, 大大降低了对顶板的支护效果, 停采后至支架回撤需要20 天时间, 因此该段时间的支架的工作状态尤为重要, 特别是支架顶梁及前梁的工作状态, 为确保支架不自降, 保持顶板不离层, 停采后在前梁下支设木点柱, 打住前梁, 防止自降。确保了对顶板的有效支护。

3 优化工作面安撤技术方案

(1) 合理确定安撤方向和运输路线:受顶板岩性及矿山压力及支护强度影响, 在工作面回撤时两顺槽的巷道变形较大, 选择从轨顺回撤路线。

(2) 优化准备工程安排, 创造良好的安撤条件。

(3) 减少撤安及运输环节, 实现撤安提速:实现综放工作面的快速回撤, 减少回撤环节是从根本上实现快速回撤的手段。其着眼点应放在各综机设备的拆除。

(4) 利用掩护法撤除支架, 提高支架回撤速度:综放液压支架撤除工作是综放设备撤除的核心, 不仅工作量大而且撤除非常困难, 因此应严格加强各工序的管理, 强化安全措施落实, 合理组织, 根据顶板状况合理正确选择支架撤除方法是确保撤除工作安全、快速、高效完成的关键。

(5) 使用“磨盘平台”装车法, 实现综采支架的快速装车:使用“三角楔形磨盘平台”装车法装车。三角楔形磨盘平台为用作支架的装车, 高度为0.38m, 与车盘在铁路上高度相等, 刚好把支架由底板过渡到车盘上, 三角楔形磨盘平台安装在铁路头位置, 在平台底座上焊有固定的柱窝, 利用四棵单体支柱打压趄柱子固定, 打紧打牢, 拴绳防倒, 用铁路夹板将平台上自带的铁路头与轨道相连接固定为一体, 空车盘子到位后, 用车盘销子将车盘碰头与平台上的铰接孔相连来固定车盘子, 为防止装车时车盘子前方翘起, 将车前方碰头用链条配合象鼻或卸甲与轨道连接, 进一步将车盘子固定。

4 严细管理, 抓好工作面回撤准备工作

(1) 保持良好的运输系统的质量标准化:对沿线的轨道进行标准化检查, 对枕木间距、弯道的弧度、道接头的内外错差及高低差进行详细的测量, 对所缺的扣件及时补充, 紧固件及时紧固。对于有坡度的地方上好安全挡车装置。在绞车稳设方面对所使用的钢丝绳进行严格细致的检查。

(2) 协调好各单位的工作:撤面工作涉及单位多、战线长、投入资金设备大, 及时协调回撤时遇到的问题。在撤面过程中, 尽量让各单位最大限度地实现平行作业。同时抓好各种零配件的回收复用。

5 结语

回撤工艺 篇2

1、国外的发展历史。

美国由于拥有先进的科学技术, 早在20世纪70年代就开始利用综采工作面快速搬家成套装备, 拥有先进的回撤工艺, 并推行“面到面”快速搬迁, 大大地缩短了搬家时间, 对整套综采工作面设备的全部搬家已经严格控制在1周以内。国外一些煤机厂商利用先进的技术, 大力推出了一批具有代表性的搬家设备, 如澳大利亚布特朗耶 (Boartlong-year) 公司的框架式车、瑞典山特维克 (Sandvik) 集团的铲板式车、德国比塞洛斯 (DBT) 公司的多功能车等。这些设备的引进, 也对国内煤矿综采工作面实现快速搬家起到了重要作用。

2、国内的发展历史。

我国最初对搬家设备的运用, 大多是引进国外的机器设备, 真正涉及该领域的研究, 则始于本世纪初。完成这一技术研究的是山西煤机装备有限公司, 这方面的代表性机器包括WC80EJ支架搬运车、WC40Y支架搬运车系列、WC25EJ和WC40EJ铲板式支架搬运车、WC55Y支架搬运车等, 多功能型设备则有WLC5EJ防爆柴油机混凝土搅拌运输车、WJ10-EJ和WJ-4FB防爆柴油铲运车等。这些国产机器的生产, 弥补了该领域的研究空白, 解决了国外设备带来的不便。

二、综采工作面快速搬家设备的简单介绍。

1、WC40Y型支架搬运车是综采工作面搬家倒面时液压支架的主要运输车辆。

后车架设计为“U”型框架结构, 同时具有起吊和夹紧装置、高速变量马达和行星轮毂减速器的四轮驱动方式, 结构稳定性好, 环境适应性强, 装卸快捷方便, 曾获得中国煤炭工业协会科学技术进步一等奖。主要特点还包括:整车功率高达200kW, 目前是矿井辅助车辆中功率最大的;适合承载重量大、坡度大、距离长的连续运输使用要求;具有可靠的防爆发动机进排气系统和安全保护气动系统, 可用于高瓦斯矿井, 方便驾驶员操作;技术参数优良。该框架车主要用于长距离搬运40吨以下液压支架, 单车在往返10km距离的情况下, 平均每班可搬运9架29t的液压支架, 日最高搬运12架。

2、WC40Y (A/B) 支架搬运车

A车型在WC40Y型基础上, 不仅在性能上得到强化, 更增加了箕斗式铲板、封底底板、支架护板装置、推料装置、液压绞车等部件。B型车与A型车结构大抵一样, 区别是车身较窄, 主要适用于中心距1.5m支架及综采设备的搬运。该两款框架车主要用于长距离搬运40t以下液压机架、移变列车、刮板输送机中部槽、宽度小于1.8m的其他散装物料等。

3、WC55Y支架搬运车

它是中国煤炭科工在无轨辅助运输领域的最新研制成果, 在40t支架搬运车的技术上进行改进设计, 发动机防爆后功率已达240kw, 研发新的发动机电控保护系统, 增加实时检测装置, 采用链轮式提升机构, 该“U”型框架车在工业性试验期间圆满地完成各项运输任务。主要用于煤矿井下55t以下重型液压支架的运输, 是实现综采工作面设备快速搬家的重要设备。

4、WC16 (50) 多功能支架搬运车

它通过快换机构可连接铲斗、叉子等工作机构完成铲运、安装等工作, 还可以连接支架搬运拖车完成支架的长距离搬运, 其他一些附件和工具可用于装卸、搬运和拖运。该框架拖车主要用于长距离搬运40t以下液压支架、移变列车、刮板链等设备及其他散装物料, 在去掉拖车后, 还具有15t多功能叉车的使用功能, 在运输性能上得到了大大地加强。

5、WJ-4FBA防爆柴油铲运机

该车的装载机构有两种, 即翻斗式和推板式。整车采用前后机架铰接式, 液压油缸转向, 采用反转六杆平面机构的工作机构, 可以安全快捷的完成铲、装、运等功能。该多功能车主要用于叉运4吨以下中部槽及其他设备和物料, 以及清理巷道、装载物料和卷收皮带电缆等。

6、WLC5EJ井下混凝土搅拌输送车

该车的整车布置极为先进, 具有专业的井下矿山底盘, 独特的驾驶单元、传动部分设计等, 起到了改善井下混凝土运输和供料的半机半人的落后局面, 极大提升路面硬化作业的机械化进程。该辅助设备是国内外同类设备中的一流产品, 具有很大的推广优势。

7、GDB150-160/1140 (660) 煤矿用防爆移动电站

采用拖车结构的移动电站及防爆软启动器作为控制器, 利于方便移动使用, 以及提高机组带载能力和启动性能。该辅助设备主要为煤矿具有自行能力的电缆供电设备如井下掘进机、给料破碎机、连续采煤机、行走支架、梭车、锚杆钻车等的整机升井、下井, 或在大巷内设备搬家倒面时提供动力电源。同时, 一旦出现紧急情况, 还可以对局部设备进行供电。

摘要：本文介绍了综采工作面快速搬家装备的发展历史, 详细介绍国内研发的快速搬家装备及回撤工艺的情况, 并论述其未来的发展趋势。

关键词：综采工作面,快速搬家设备,回撤工艺

参考文献

[1]马新民.矿山机械[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2005.

[2]乔贵堂.综采面快速搬家的几点做法[J].河北煤炭, 2001 (1) .

[3]贺安民.综采工作面回撤“辅巷多通道”工艺设计的应用[J].煤炭工程, 2007 (10) .

回撤工艺 篇3

综放面支架回撤是工作面回收的最后一个环节, 在工作面列电、皮带、转载机、前后溜、采煤机等大型设备回撤完毕后, 顺槽及工作面回撤通道完全畅通的条件下进行回收的一道工序。同时也是工作面回收期间顶板管理的关键点和难点[4]。

1.1 工作面回架作业顺序 (本文以从机头开始回架为例)

回排头架, 并打设木垛维护端头空档→回中间正规架, 并管理窝头顶板→回排尾架, 并打设掩护木垛。

1.2 支架回撤工序

窝头出架与调向→窝头顶板管理→工作面拖运→端尾调向→装车。

1) 窝头出架与调向:落架后利用专用千斤顶, 配合工作面回撤绞车将支架拉进回撤通道并旋转90°完成调向。2) 顶板管理:一般采用全部垮落法, 在保证窝头留设一定回撤空间的前提下及时放顶。3) 拖运:利用端尾固定绞车拖拽。4) 端尾调向:利用机尾绞车配合顺槽固定绞车调向。5) 装车:利用绞车和起吊站将支架装车。

2 支架回撤新工艺

支架回撤新工艺的核心是利用工作面正规架作为掩护支架进行窝头顶板管理。即两组正规支架调向后平行于切眼布置, 并与待回支架共同控制工作面回撤空间的顶板, 起到支撑掩护的作用。且两组掩护架互为支撑交替前移[5,6]。具体步骤如下:

2.1 回排头架

由于工作面排头架架型较大, 操作复杂, 适应性差, 行走不灵活, 所以回撤工作面支架时, 先依次回撤排头1#、2#、3#架, 并打设木垛、圆木点柱维护端头顶板。

2.2 掩护架的调向与布置

分别利用正规1#、2#架作为掩护1#、2#架管理窝头顶板。

如图1, 正规1#架拉出调向后作为掩护1#架, 平行于切眼并距回撤通道巷帮0.5~1.0m布置。正规2#架拉出调向后作为掩护2#架, 并紧靠掩护1#架布置。为防止三角区顶板剧烈下沉造成掩护2#架压死, 特卸除2#架的小梁和逼帮板, 在不影响支撑强度的前提下, 保证了掩护2#架短小灵活。

2.3 正规架的回撤

收前后立柱加长段→收逼帮板、后尾梁→落前梁 (拆前梁) →支回架千斤顶→在底座前部拴好回架绞车绳→落架→伸回架千斤顶、使支架前移→开动绞车摆架→老塘及时支护→出架→将支架缓慢摆至平行于切眼的煤墙侧→利用机尾绞车拖拽至机尾→配合巷道绞车调向→拖至起吊站装车、固定。

2.4 掩护架的移架

每回撤一组正规架, 利用工作面回架绞车前移掩护架一次。两组掩护架互为支撑交替行进。前移步距为1.5 m。移架方式有二, 一是利用工作面回架绞车拖拽;二是制作专用连接块连接两组掩护架的推拉杆, 移架时两组掩护架互为支点利用推拉千斤顶迈步前移。

如图2, 前移掩护架时, 要求先移掩护1#架, 待立柱和逼帮板升紧后再移掩护2#架。移架期间要注意观察并及时调整, 保证支架不挤不咬, 间距合理, 同时保证移架到位后, 掩护架与待回正规架间距不得大于800 mm。

掩护架移架到位后要及时回收煤墙单体柱和圆木点柱, 同时对里三角区支护不到位的地方根据实际情况补打圆木点柱。

2.5 掩护架的回撤

工作面正规架及排尾3#、2#架回撤完毕后, 仅剩余排尾1#架时, 如图3, 在里三角区打设2个掩护木垛。然后依次回撤掩护1#架、掩护2#架, 最后回撤排尾1#架。

3 支架回撤新工艺的优点

利用正规架作为掩护架管理窝头顶板的新工艺具有以下优点[7]:

1) 提高了顶板支护强度, 保障了人员安全作业环境, 提高了安全系数, 有利于支架回撤期间的顶板安全管理, 从而保证了工作面回收作业安全顺利进行。2) 充分利用工作面现有正规架等设备, 不需定制专用掩护支架、增加额外设备。3) 减少圆木点柱的搬运、打设等作业, 降低了工人劳动强度, 提高了工作面机械化程度和劳动效率。4) 减少了支护材料的使用, 每组支架可节省圆木3~4根。

4 现场应用效果

4.1 工作面概况

该工艺在20107工作面外段进行了试验与应用。20107工作面位于201盘区, 为多回收煤炭资源, 工作面呈刀把布置, 回采期间共缩切眼两次, 其中外切眼长230 m, 安装121组正规架, 12组排头 (尾) 架。工作面外段平面布置图如图4。20107工作面矿压显现剧烈, 且跨空巷收尾 (与工作面呈22°夹角) 顶煤破碎, 顶板管理异常困难。采用传统工艺不仅需要加大支护材料投入, 而且安全系数较低。

4.2 现场实施

为防止工作面顶板进一步下沉和破坏, 尽早完成工作面设备的回撤, 20107工作面在完成收尾后, 立即进行了回收。经过现场调研和充分讨论后, 采用了掩护架管理窝头顶板的新工艺, 保证了现场安全顺利回收, 且仅历时13天完成高应力工作面的支架回撤工作, 平均日回收10组支架。

4.3 实施效果

1) 实现了20107工作面复杂条件下的支架安全顺利回收作业。2) 回撤支架共计历时13天, 较原计划节约5天时间。3) 提高了顶板支护强度, 回架过程中未出现破网、漏煤等现象。4) 减少了支护材料的搬运和打设等作业, 降低了工人劳动强度, 提高了劳动效率。5) 为今后8101大采高工作面支架的回撤积累了经验。

4.4 经济效益

节约圆木约300根, 减少成本约4万元。

5 新工艺与传统工艺的对比

5.1 传统支架回撤工艺

采用圆木丛柱法管理窝头顶板, 即:中间架调向拖出后, 及时打设圆木点柱管理窝头顶板, 如图5。同时每回撤3~4组支架时, 利用工作面固定绞车进行一次回柱放顶作业 (放倒窝头老塘侧圆木点柱) , 以保证工作面顶板及时跟进垮落, 避免窝头应力集中。

5.2 新工艺与传统工艺使用情况对比

6 优化与改进

1) 当工作面底板不平或淤煤较多时移架困难, 需要借助辅助装置配合移架。2) 在今后使用过程中, 还可试验采用3组掩护支架, 从而全面实现综采工作面回撤窝头支架化管理, 进一步提高窝头顶板支护强度, 和减少了坑木等材料消耗。

参考文献

[1]郭军民, 甄增林, 朱现磊, 等.综放工作面轻型支架回撤工艺研究[J].中国矿业, 2009, 18 (9) :98-100.

[2]王永刚, 王志磊.综放工作面支架回撤期间顶板支护技术[J].山东煤炭科技, 2013 (5) :49-51.

[3]刘孔林, 焦光兴.大采高综采工作面支架回撤技术[J].中州煤炭, 2012 (4) :40-43.

[4]赵华全, 卓青松, 陈晓海.复杂条件下综放工作面支架回撤技术实践[J].煤炭工程, 2013 (12) :47-49.

[5]王志兵, 王育峰.支架回撤工艺在2302工作面的变更及应用[J].煤, 2008, 17 (10) :71-72.

[6]何晓潞.强动压下综采工作面支架回撤工艺的优化[J].煤, 2012, 21 (12) :42-43.

回撤工艺 篇4

关键词：综采工作面,顶板支护,掩护式支架回撤工艺

1 概述

新集二矿210106工作面位于二水平2101采区, 为该采区第二个工作面, 北部有210108采空区, 工作面顶板砂岩厚度较大, 平均厚度37.1m, 岩性以中~细砂岩为主。收作时工作面倾角5°~8°, 待撤除ZZ9200/24/50支架105台。

2 工作面支护方式

工作面回撤前老塘侧 (即支架顶梁上方顶板) 采用高强聚酯纤维网配合钢丝绳 (直径不低于21.5mm, 间距1m, 顶梁上钢丝绳不少于5道) ;刷扩侧 (即回撤通道) 采用锚索梁复合支护。

工作面回撤后老塘侧采用点柱支护 (直径不小于200mm的圆木) , 点柱原则上每根钢丝绳下设一根, 顶板无漏现象时可以间隔安设点柱, 点柱施工从外向里依次进行施工, 严禁先进入回撤老塘里支护。回撤过程中每5~24m支架撤除后要及时打一个木垛, 规格为2.6m (宽) ×2.8m (长) , 原则上木垛位置施工通道与老塘交界处, 也可视情况施工, 在确保安全的情况下, 可是适当增减。

回撤通道采用掩护支架配合少量点柱支护, 即在回撤通道利用已回撤的支架作为临时支护, 确保回撤通道内安全, 当液压支架回撤后, 回撤通道内需要对掩护式支架进行降架挪移继续向前支护, 降架前对顶板进行打木点柱配合掩护支架进行支护顶板, 点柱间排距1.5m, 也可根据现场情况加密, 必须保障安全为前提。通道内支架前移每次1.5m, 移架到位后要及时升架, 确保支架支撑有力[1]。

3 工作面回撤工艺

3.1 掩护式出架

(1) 使用掩护架 (以后称:滞后掩护架) 支护顶板掩护拉移支架。

(2) 回撤6#架以前选一台护帮板、立柱好的架子作为滞后掩护架, 用出架绞车配合单体将其推置硐室内, 单体一端伸根煤壁, 一端伸根于支架销眼。

(3) 用滞后掩护支架伸缩梁上挂30吨滑子配合出架绞车及单体进行出架, 用单体时采用远距离控制进行供液。滞后掩护支架运行轨迹中线与轨道中线重合, 掩护支架前移用出架绞车牵引。

(4) 用支架推拉头配合液压单体将硐室内滞后掩护支架移出, 升架支护通道顶板。

(5) 向前每撤除一台支架, 及时将通道内滞后掩护支架前移1.5米, 支护好老塘顶板, 确保待撤支架老塘3米以内支护完好。

(6) 工作面滞后掩护支架降架前要至少在支架两侧打两根木点柱, 顶板破碎时增加点柱数量, 通道内木点柱不回撤。

(7) 在撤除支架期间, 根据顶板情况, 如果顶板破碎必须适当打木垛进行支护通道内顶板, 确保撤除期间安全回撤。

3.2 施工先后顺序

出架→老塘支护→支架装车打运→打点柱 (木垛) →掩护架降架→移架→升架支护通道。

(1) 工作面支架撤除依次由下向上 (由机巷向风巷) 逐台后退式回撤。支架撤除后及时在原支架位置及刷扩顶板 (棚梁) 下打木垛或点柱支护顶板, 老塘顶板支护木料及时进行回撤, 让其有序垮落不再支护。

(2) 支架撤除采用掩护式撤除方法进行, 即在下出口向上顶板完好稳定的适当的位置施工一个10m (长) ×1.5m (宽) ×3.0m (高) 硐室, 从1-10#完好的支架中选择一台滞后掩护架, 存放于此。等撤至10架前, 将掩护支架从硐室内用出架绞车拉出来, 支护工作面运行通道内顶板, 每撤一台支架, 将掩支架向前移1.5m, 同时在掩护架两侧打两根点柱进行支护通道内顶板。

(3) 撤除工艺:拆除待撤支架的主进回液管路→降架至适当高度→支架前移、调向、拖运→收回并固定侧护板、伸缩梁、护帮板→利用装车平台装车→打运→在吊装硐室把支架解体→重新装车打运升井 (工作面出架后根据情况打点柱、木垛支护顶板) 。

(4) 支架从1#架依次向上回撤, 支架在工作面回撤、装车后, 打运到吊装硐室进行解体、装车、外运。

4 经济效益分析

通过对210106工作面回撤的总结, “掩护式”回撤工艺, 大大节省了支护坑木的投入量, 减少了支护点柱的数量, 降低了职工的劳动强度, 提高了安全系数。经对比分析, 该面回辙工艺比传统回撤工艺减少优质原木投入四百余根, 降低回撤成本5万余元, 安全、技术、效率、成本优势较为明显。

5 结束语

文章阐述了工作面综采设备回撤的支护管理, 详细说明了综采支架“掩护式”回撤工艺, 实践证明, 科学合理的安全支护不仅能够保障综采工作面设备的回撤安全, 也是技术、生产乃至经营管理等全方位寻求降成本、增效益的一种有效的途径。

参考文献

综采工作面支架快速回撤实践 篇5

1 工程概况

11011工作面为赵固一矿首采工作面,所采煤层为二1煤,煤层节理、层理发育,局部含有薄层夹矸,而且性脆,煤层结构简单。工作面采用倾斜分层走向长壁采煤法,倾向长172.2 m,采高3.5 m。直接顶为泥岩,遇水泥化、强度明显降低。基本顶为大占砂岩,高角度节理、裂隙比较发育。

工作面需回撤的主要设备有:采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机、破碎机、胶带输送机、移动变电站、液压泵站等,其中液压支架117架,包括中间架111架,型号为ZF6800-20/38;过渡架6架,型号为ZFG7200-20/38。

在综采工作面回撤工作中,液压支架的回撤占用时间最多,难度最大,是工作面回撤最重要的环节。由于11011工作面顶板破碎,矿压显现明显,回撤空间不好维护,同时液压支架尺寸较大,对运输系统的要求较高。

2 支架回撤方案

针对赵固一矿11011工作面的特殊地质条件,制订以下支架回撤方案:预掘回撤通道,保证支架回撤空间;在工作面内对支架进行前梁解体,缩短支架整体长度,并利用回柱绞车配合单体柱完成支架转向,在工作面内用20 t回柱绞车拖运支架,在运输巷安装起吊棚对支架进行装车外运。

3 支架回撤准备工作

(1)维护回撤通道。

回撤通道为4.0 m×2.8 m矩形断面,锚网+锚索联合支护,并打设4排单体柱进行加强支护。受工作面超前压力影响,回撤通道变形明显,两帮收敛及底鼓严重,大部分单体柱折断。主要采取4种措施维护回撤通道:①对顶板注浆(波雷因)加固;②对折断的单体柱重新更换;③用道板打设井字形木垛对顶板进行加强支护;④当工作面与回撤通道贯通后,对通道进行挖底,用单体柱+工字钢梁打设走向棚支护。

(2)处理拖拉支架段巷道底板。

11011工作面液压支架质量为20.6 t,切眼内运输时直接在底板上拖移必然对底板造成破坏,使底板形成深沟,造成支架在底板上拖移时摩擦阻力变大,缩短钢丝绳的使用寿命;且11011工作面为俯采,底板涌水量约100 m3/h,易造成新巷积水,加剧支架拖移时对底板的破坏,给支架的拖移带来困难。

为了解决切眼内支架拖移破坏底板问题,在工作面内底板上铺设钢板作为支架拖移轨道,避免拖移时对底板的破坏,减小支架拖移时的阻力。

支架在煤底板上拖移时的摩擦阻力为60 564 N;支架在钢板铺底的底板上拖移时的摩擦阻力为30 282 N;由于工作面坡度3°～5°,摩擦阻力近似为钢丝绳拉力,底板铺设钢板后,支架的拖移拉力减小了30 282 N。

4 支架回撤步骤

4.1 转架

(1)去掉支架伸缩梁前端打设的单体柱,操作支架阀组,使前梁与顶梁铰接销下方的定位小孔对正,并穿入销轴(Ø30 mm×390 mm)。

(2)降低支架,并用单体柱支撑前梁前端使前梁小幅活动,用专用拔锤将前梁与顶梁的铰接销抽出;去掉支撑前梁的单体柱,使前梁垂直悬挂在顶梁前端。

(3)在下侧支架前梁起吊环上悬挂10 t滑轮,9#绞车钢丝绳通过滑轮与支架推移杆相连并拉紧钢丝绳;收回支架尾梁插板,在底板上正对插板伸出位置、垂直插板方向摆2块木道板;用单体柱柱头支设在支架顶梁上,柱根向老巷侧斜撑到底板上(采用远距离供液)。

(4)开动9#绞车,同时伸出支架尾梁插板,对单体柱进行供液;通过绞车的拉力和插板、单体柱的顶推使支架前移;当支架前移2 m时停止绞车和单体柱供液,同时收回插板。

(5)通过绳套将10 t滑轮固定在4#掩护支架新巷侧大立柱上;将9#绞车钢丝绳通过滑轮与需转向支架的四连杆相连;将7#绞车钩头与所转向支架的推移杆相连;慢慢开动9#和7#绞车使支架旋转至正对下端头,以完成转向。

(6)支架转向后,通过7#和8#绞车形成对拉将支架拖移至下端头。工作面内转架如图1所示。

4.2 下端头支架拐弯

将7#绞车钩头通过卸扣与支架尾部相连,将4#绞车钩头与支架推移杆相连,缓慢开动7#和4#绞车,使支架旋转进入运输巷完成拐弯,下端头支架拐弯如图2所示。

4.3 支架起吊、装车

(1)起吊车间布置。

在运输巷切眼以外约30 m处布置起吊车间,起吊车间高3.1 m,采用4个支架推移千斤顶作为起吊工具。千斤顶上端通过钢丝绳绳套与巷道内的U型钢棚连接,下端通过钢丝绳绳套连接挂钩。下端挂钩直接钩到支架底座侧面的起吊孔上进行支架起吊。

(2)支架起吊装车方法。

①支架拉到位后,首先用绳套将尾梁固定在掩护梁下方,然后用手拉葫芦将尾梁吊起,去掉尾梁与掩护梁的铰接销和尾梁千斤顶的铰接销。②将尾梁折叠至掩护梁下方,用6个绳套分别与掩护梁连接。③用起吊千斤顶将支架吊起400 mm后,将平板车运至支架正下方,并用卡道器固定,车轮两侧用木楔背紧。④操作阀组使支架缓慢下放到平板车上,用单体柱调整支架的位置使固定螺栓孔对正。⑤支架四角用M30×100 mm螺栓配合平垫、弹垫与平板车固定。

4.4 调设掩护支架

由于工作面顶板破碎,支架回撤后,顶板及时垮落,回撤三角区内顶板维护困难,转架空间难以保证。通过采用单体柱配合调设掩护支架的方法对三角区进行支护,保证了磨架空间。掩护支架布置如图3所示。

调设掩护支架的方法为:①将4#支架转出靠新巷布置,注液升紧;②回撤出5#支架;③将6#支架转出,与4#支架并排布置并注液升紧,架间距800 mm;④每回撤1架,两掩护架交替向前拉移。

5 结语

11011工作面于2009年11月28日8点班开始回撤,2009年12月12日16:00班全部回撤结束,平均每天回撤8架,最多回撤11架。支架回撤共用时15 d,比原计划提前5 d完成。综采工作面液压支架快速回撤技术的成功实践,为焦作矿区高矿压、薄基岩、破碎顶板条件下工作面支架快速回撤积累了丰富经验,为赵固一矿后续工作面的支架回撤奠定了基础。

参考文献

[1]郭胜利.复杂地质条件下综采工作面液压支架回撤技术[J].煤炭工程,2006(7):35-36.

浅析如何加快综采工作面回撤进度 篇6

鸡西正阳煤矿始建于1958年, 1960年1月1日正式投产, 先后经历了三期改扩建后, 现矿井设计能力150万吨/a, 核能能力180万吨/a。井田范围内有16个煤层, 其中可采煤层8个。地质储量6000万吨, 可采储量3000万吨。井田范围内有71条断层, 多为正断层。受地质条件约束, 造成了工作面储量小, 搬家回撤频繁, 影响了采煤工作面的正常接续。2010年12月份, 我矿安装队结合工作面的实际情况, 通过科学合理的组织安装, 成功的对五采8#右一回采工作面进行了快速回撤, 只用了20d时间, 回撤支架136部, 取得了非常好的效果。

2 工作面简述

五采8#右一工作面平均走向长870米, 范围北起8#皮带道, 南至经线44431400;东起8#右一巷, 西至8#右0巷。本工作面内有两个正断层N1和N2, 走向分别为70°和50°, 倾角50°, 落差分别为3.0米和2.2米。工作面地质储量59.2万吨, 可采储量56万吨。

3 回撤前准备

支护方式

工作面推进距采止线6m时, 开始打第一排支护, 树脂锚杆配“W”型钢带, 锚杆间排距1.0m×1.2m, 共计割5个循环, 打5排支护, 硬帮采用二排管缝式锚杆配“W”钢带护帮, 锚杆间排距1.4×1.6m, 支护方式见图1。

回撤方法

传统的回撤方法

以往的回撤方法是在工作面上出口设回柱绞车, 利用导向滑轮, 将支架抽出、调向后, 沿工作面拖出, 装车运走, 该方法经常造成固定导向滑轮的链子螺栓折断弹出, 容易造成事故, 安全系数低。

工作面的回撤方法

利用单体柱配合支架推拉缸进行前移支架, 人员躲到安全地点, 利用控制阀作业, 实现了远距离操作, 减少了用回柱绞车挂导向滑轮抽支架这一危险环节, 大大提高了作业人员的安全。支架移出后, 利用回柱绞车调向, 将支架拖出, 装车运走。既保证了安全又减少事故影响, 加快了工作面的回撤进程。

4 技术措施

4.1工作面停采时, 保证工作面支架前探梁端距煤壁2米距离。

4.2工作面部分端面距采用3×1.8米锚网、2米长钢带、1.8米长锚杆和10米长锚索联合支护顶板。

4.3工作面另一部分端面距采用3×1.8米锚网、2米长钢带、1.8米长锚杆和2.2米长工字钢配木柱联合支护顶板。

4.4工作面距采止线6米时开始进行封顶。

4.5工作面至采止线2米时, 工作面支架摘推拉杆, 只推溜不拉架。

4.6作业严格执行敲帮问顶制度, 确认安全无问题后, 方可作业。

4.7抬、运物件时, 人员相互配合好, 防止伤人。打支护要接顶见底, 达到初撑力。

4.8工作面停采时, 保证工作面“三直”, 支架达到初撑力。工作面停采时, 保证两口畅通。

4.9在任何地点作业, 都要打好临时支护, 严禁空顶作业。

4.10上、下巷顶板破碎时, 适当加密支护。

5 结论

综采工作面回撤期间防灭火探究 篇7

关键词：综采工作面,回撤,自燃, 防火措施

近年来, 随着综采设备越来越先进, 综采工作面推进速度也越来越快, 煤炭自燃得到了一定程度的抑制, 但仍是煤矿灾害预防的重中之重, 在开采煤层中, 大约有50%的矿井存在自然发火危险。据统计, 我国煤矿自燃火灾约占矿井火灾的70%。[1]综采工作面回撤期间由于受诸多因素影响, 使得自然发火的概率大大增加, 我国历史上曾经发生过多起类似事故, 造成了重大人员伤亡和财产损失。

1 自然发火分析

当具有自然发火倾向性的煤炭呈破碎、堆积状态, 在有连续的通风供氧条件和积聚氧化热的环境下, 有维持煤炭氧化过程发展的时间, 即发生自燃。综采工作面停采期间, 支架上方部分顶煤和支架后方采空区残留的浮煤, 在相对静态的状态下得到充分的氧化和有良好的蓄热环境, 若工作面停止推进时间较长, 工作面回撤速度较慢, 时间超过煤炭最短自然发火期时, 煤炭自然发火的可能性大大增加。[2]

2 工作面基本情况

1102205工作面位于石槽村井田中部偏北, 工作面距地表平均垂深388.0m;工作面设计走向长度为1444m, 倾斜长度为248.4m;工作面平均厚度为3m, 工作面煤层平均倾角为8°。1102205工作面采用综合机械化采煤法开采。所在煤层2-2煤变质程度低、挥发分高, 易吸氧氧化, 自燃倾向性等级属自燃煤层, 最短自燃发火期为53天, 且煤层煤尘具爆炸危险性, 其爆炸指数为35.26%。

3 防火措施

综采工作面回撤期间的火灾隐患主要在于采空区的煤炭自燃。煤炭的自然发火需要一个过程, 在整个煤炭自然发火的过程中会有标志性指标气体产生, 只要加强观测, 从煤炭自燃的几个条件入手, 严格管控, 可以有效地做好工作面回撤期间的防灭火工作。1102205综采工作面回撤期间, 主要采取加强采空区气体观测、降低工作面风量、采空区封堵漏风、采空区注氮注浆等措施进行防火。

3.1 加强采空区气体检测

工作面回撤期间, 必须加强防灭火预测预报, 加强采空区气体检测。及时准确地发现每一个自燃隐患点, 及早采取措施将事故隐患消灭在萌芽状态。工作面停采期间, 利用在1102205综采工作面上隅角、工作面、回风巷布置的气体采样器和在工作面上隅角后部埋设的束管采样器进行采样分析, 每班不少于2次。同时, 每班确保人工检测2次, 并对综采工作面上隅角、工作面、回风气体成分分析, 检测CO等有毒有害气体产生和变化情况来判断煤炭自燃的发展趋势, 发现问题及时汇报解决。

3.2 降低风量

工作面回撤期间工作面风量不宜过大, 降低风量可以相应降低进入采空区的氧气。工作面回收前, 根据工作面瓦斯涌出量大小的实际情况, 在确保1102205综采工作面、上隅角、回风瓦斯浓度不超过1.0%的前提下, 将1102205综采工作面风量调小。通过计算和验算, 决定将原风量1033m3/min, 调整到517m3/min左右, 以此确保回收工作面期间的风量满足需求, 同时又有助于减小采空区漏风的绝对漏风量、减小采空区氧化带范围。

3.3 减少漏风量

对采空区进行封堵可以有效减少漏风量, 同样可以减少进入采空区的氧气。在工作面正常生产期间, 在上隅角和下隅角的合适位置吊挂“风幛”进行管理, 一方面防止了上隅角的瓦斯积聚, 另一方面可以阻挡运输巷道风流的正面冲击, 从而减少采空区漏风。在工作面回收前, 要在工作面上、下隅角施工沙袋墙, 沙袋墙紧贴端头支架, 沙袋墙施工完毕后向沙袋墙喷洒高分子发泡材料, 进一步防止向采空区漏风。同时, 在下隅角支架尾梁后挂好风帘, 改变风流的方向、增加采空区的进风风阻, 同样可以减少工作面漏风。

3.4 注氮注浆防灭火

注氮注浆是采空区防灭火的有效措施。采空区注氮可以有效地降低采空区中的O2浓度, 从而降低采空区遗煤的氧化速度。采空区注浆可以充分占有采空区的空间, 减少采空区当中的空气, 此外, 注浆可以渗入遗煤的缝隙并附着在煤炭表面, 阻止煤炭和氧气接触, 且能起到给煤体降温的作用, 从而防止煤的自燃。另外, 一旦在回撤过程中工作面出现煤炭自然发火可采取注氮注浆处理自燃。

在1102203辅运顺槽内距离停采线30、60、90m处埋设三根塑料管, 用于收尾期间向采空区注氮;在1102205主运顺槽距离停采线30m处埋设一根塑料管, 用于收尾期间向采空区灌浆。采用1102205综采工作面下隅角￠108mm埋管, 对采空区进行不间断注氮气, 注氮气量不小于300m3/h。同时, 应注意以下几点:当工作面回风流内的氧气浓度小于19%时, 应立即停止采空区注氮, 仅向采空区灌浆;当采空区氧化带内氧气浓度大于10%或CO>50ppm时, 可采取开放式注氮和灌浆措施, 当出现高温、异味等自燃征兆, 或监测到C2H6、C2H4、C2H2气体时, 应加大注氮量或灌浆量;当工作面或采空区CO>300ppm, 且仍有上升趋势时, 应编制专项安全技术措施采取封闭式注氮。此外, 应加强对注氮注浆系统检查, 每班对1102203辅运顺槽注氮管路压力表流量计、制氮机浓度、压力及流量, 1102205综采工作面注氮管路系统进行检查、做好记录和汇报, 发现问题及时处理。

3.5 加强日常生产管理

日常生产过程中, 工作面内必须将顶煤、底煤、浮煤清理干净, 从根本上减少残留煤量。工作面外的巷道也要做好防火措施, 对两巷煤质松软破碎、巷道条件较差和发火危险较大的区域, 要在帮顶每隔5m~10m打一组注水钻孔 (2-3个) , 以注水的方式湿润煤体、降温防火。在回撤过程中, 向回撤通道四周、上下隅角全部喷洒阻化剂, 进一步防止遗煤氧化自燃。

4 结论

石槽村煤矿1102205综采工作面回撤速度较慢, 从停止回采到工作面搬家, 累计时间接近发火期, 导致采空区遗煤进入氧化阶段, 给安全生产带来巨大威胁。为防止采空区火灾发生, 采取加强采空区气体观测、降低工作面风量、采空区封堵漏风 (上下隅角施工沙袋墙、下隅角吊挂挡风布帘、采空区地表塌陷区充填) 、采空区注氮注浆等措施进行防火等措施。通过采取以上防灭火措施, 在整个工作面回撤阶段, 有效地阻止了自然发火, 使工作面得以安全顺利回撤。

参考文献

[1]范文胜, 佘晨.综合灭火技术在补连塔煤矿的应用[J].煤矿安全, 2013, 5.

[2]张福成.浅埋易自燃煤层防灭火关键技术[J].煤矿安全, 2011, 2.