破碎頂板條件下大傾角綜采工作面安裝技術(shù)

吳建勛

[摘 要]本文結(jié)合筆者的實踐經(jīng)驗，從強化切眼支護(hù)、優(yōu)化安裝工序和提高設(shè)備安裝技術(shù)等幾個方面，介紹了3297工作面以全面的地質(zhì)條件信息與工程資料為依據(jù)，對綜采設(shè)備進(jìn)行安裝的各個工藝控制環(huán)節(jié)，以期為破碎頂板條件下大傾角綜采工作面的設(shè)備安裝提供有效的技術(shù)指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]綜采工作面 安裝技術(shù) 破碎頂板 大傾角

中圖分類號：TM05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0026-01

1 工作面概述

該工作面位于13水平西翼2石門，由于下腹12煤層（平均厚度11.3 m）開采影響，造成9煤層頂板沉積不穩(wěn)定，頂板破碎嚴(yán)重。該煤層厚度在2.3m～4.2m之間，平均3.5m，其走向在290°左右，傾角在23°～47°，平均36°。煤層沉積穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，局部有0.2～1.62層夾矸發(fā)育，局部區(qū)域發(fā)育兩層煤，其趨勢由西向東，由下向上逐漸變厚。上層煤尖滅位置在十二西四石門以東30米處，此位置以東頂板上方局部發(fā)育煤線或碳質(zhì)薄膜，造成9煤層在該區(qū)域形成復(fù)合頂板，。直接頂為泥質(zhì)膠結(jié)，灰褐色條痕，老頂為高嶺土膠結(jié)，以石英長石為主堅硬。

工作面采用綜合機(jī)械化采煤法，以MG200/500-AWD型采煤機(jī)進(jìn)行采煤，工作面使用SGZ730/2×132型刮板運輸機(jī)進(jìn)行運輸，運輸巷則采用了SDJ-150型皮帶輸送機(jī)。在支護(hù)方面，工作面使用了62組ZF4000-15.5/25型與4組ZFG4600-17/28型液壓支架進(jìn)行布置。

2 安裝前的準(zhǔn)備工作

2.1 硐室的組裝

組裝硐室設(shè)計位置在副石門至上山段，及上山上口臺棚以東3m范圍，組裝硐室采用29U-14m2拱形支架支護(hù)，棚距為0.5m。組裝硐室長度20m，高度3.5m，寬度≥4.4m，組裝硐室的上頂及兩幫采用鐵道連鎖進(jìn)行加固以保證支護(hù)的整體性。上頂正對900mm軌道中心打一趟起吊梁，起吊梁使用25U型鋼，用特制卡纜上到支架棚梁上，上起吊梁必須每條卡纜使用4個螺母，起吊梁長度10m。

2.2 設(shè)備的運輸線路與空間要求

支架解體裝平車或叉子車運至12西6石門組裝硐室，在支架組裝硐室卸車并組裝，由900mm軌距平車進(jìn)入切眼安裝。組裝硐室要求水平。采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)、切眼下口轉(zhuǎn)載、移動變電站、皮帶機(jī)尾及部分皮帶件同上。膠帶輸送機(jī)及運道電纜等經(jīng)12西6石門起吊點裝平車→副上山→上山→運輸?shù)溃缓蠛颠\至各安裝地點。小井刮板運輸機(jī)、破碎機(jī)等經(jīng)12西6石門運至安裝地點。泵站在12西6石門（2泵1箱）西正硐。主供液管路使用直徑32高壓管路，主回液使用直徑38高壓管路?；仫L(fēng)道供液，運輸?shù)阑匾骸?/p>

設(shè)備運輸路線各處凈高度應(yīng)≥2.4m（風(fēng)門高度≥2.0m，寬度≥1.8m）。軌道中心距兩幫距離各≥1.0m，上出口使用900mm軌距轉(zhuǎn)盤。安裝過程中，切眼擺900mm軌距梯子道，支架、運輸機(jī)件、采煤機(jī)件經(jīng)軌道運至切眼安裝。

組裝硐室中間位置鋪設(shè)雙道，使用24kg/m、457mm軌距梯子道和900mm軌距梯子道。石門至組裝硐室擺457軌道運輸，組裝硐室至切眼擺900mm軌距梯子道，切眼鋪設(shè)900mm軌距梯子道。鋪設(shè)軌道必須每節(jié)軌道墊好正規(guī)道木，軌道鋪設(shè)必須平直，水平接口≤5mm，左右錯茬≤2mm，高低錯茬≤2mm。切眼上口支架轉(zhuǎn)向使用900軌距轉(zhuǎn)盤，石門與回風(fēng)道貫通處使用457mm軌距轉(zhuǎn)盤，變坡點設(shè)置羅鍋道。

2.3 切眼工藝控制

切眼掘出后按線擴(kuò)眼，要求擴(kuò)眼后切眼凈高≥2.4m，凈寬6.5m。切眼掘進(jìn)采用7.0m2拱形支架支護(hù)，切眼掘透后，采用2.5m單體液壓支柱配合1.0m鉸接頂梁進(jìn)行擴(kuò)眼，切眼擴(kuò)凈寬6.5m后，采用4m木大梁和3.15m木大梁替換鉸接頂梁，梁距0.5m，4m大梁一梁四柱支護(hù)，3.2m木大梁一梁三柱，加打5趟托梁。為有效控制破碎頂板，還應(yīng)在切眼煤壁和上頂加打錨桿。頂板每排應(yīng)布置5根Ф20×M22×2400mm的高性能錨桿，并從切眼中心向兩幫均勻布置，靠幫的兩根錨桿距巷幫100mm，靠窄煤柱側(cè)錨桿與頂板垂直方向成20°角布置，其余錨桿垂直布置。兩幫應(yīng)布置3根Ф20×2000mm的玻璃鋼錨桿，錨桿自上而下均勻布置，間距為900mm，上下兩根錨桿距頂、底400mm，垂直煤幫布置；錨桿配套2.2m長鋼帶，配套菱形金屬網(wǎng)護(hù)表，預(yù)緊力應(yīng)≥1t。

3 安裝工藝介紹

3.1 支架的安裝

根據(jù)目前掘進(jìn)的切眼長度以及工作面向西開采時的長度變化趨勢，確定工作面安裝50組液壓支架。上、下端頭各使用2組ZF4600-17/28端頭支架，其它46組均為安裝ZF4000-15.5/25支架。在安裝工藝的選擇上，液壓支架采用自下而上的整體后退式安裝的方法，即首先安裝液壓支架，之后安裝工作面運輸機(jī)和采煤機(jī)。第48組支架安裝完后安裝前溜（不包括上機(jī)頭）和采煤機(jī)，最后安裝第49和50組液壓支架。

在切眼掘進(jìn)方向線和運輸?shù)郎蠋徒稽c沿切眼掘進(jìn)方向線向上0.7m作為定位點，在該定位點垂直切眼掘進(jìn)方向線作一條支架定位線（0號線），該定位線即為第1組支架的下邊線。之后將0號線沿切眼方向線向上沿煤頂移1.5m，做出第1組和第2組支架的組間線（1號線），之后用相同方法，向上每隔6m作一條組間線，直至上端頭。支架安裝應(yīng)以支架定位線為依據(jù)，支架中心距1.5m，安裝過程中不能吃線或漲線。基本支架的安裝方向為由運輸?shù)老蝻L(fēng)道方向進(jìn)行，安裝時，面對工作面煤壁，活動側(cè)護(hù)板安裝在本組支架左側(cè)（即運輸巷側(cè)）。以上ZF4000-15.5/25支架防倒千斤頂安裝齊全，除去安裝運輸機(jī)防滑千斤頂?shù)闹Ъ芡?，所有支架的防滑千斤頂?yīng)安裝齊全。

3297綜采工作面切眼上口絞車使用兩臺JDHM-25T型絞車，配合6×19股（纖維芯），φ=26mm鋼絲繩（鋼絲繩最小破斷力不小于394KN，質(zhì)量為2.49Kg/m）牽引900軌距平車，將支架下運到安裝地點。為避免工作面傾角過大給安裝帶來的影響，絞車應(yīng)全部打基礎(chǔ)，以保持穩(wěn)固牢靠，并采用新繩。經(jīng)過驗算，鋼絲繩的安全系數(shù)>6.5倍，可以使用。

3.2 運輸機(jī)的安裝

運輸機(jī)連接位置：工作面運輸機(jī)應(yīng)平行于擴(kuò)面后的切眼煤壁進(jìn)行安裝。工作面運輸機(jī)下機(jī)頭、過渡節(jié)聯(lián)接在已安裝好的第1、2組支架前推移上，然后依次向上安裝2節(jié)抬高槽，42節(jié)中間節(jié)，之后在第47和第48組支架上安裝2節(jié)抬高槽，在第49、50組支架上安裝過渡節(jié)和上機(jī)頭。安裝正常節(jié)過程中，工作面運輸機(jī)每10組支架安裝一開小天窗的槽子，每6組安裝一個帶防滑固定裝置的槽子。

4 結(jié)語

3297綜采工作面的設(shè)備安裝技術(shù)實踐主要是從強化切眼支護(hù)、優(yōu)化安裝工序和提高設(shè)備安裝技術(shù)等幾個方面入手的，通過對工作面地質(zhì)條件等情況的深入勘查與掌握，形成了一系列技術(shù)先進(jìn)、工序順暢的設(shè)備安裝方法，為破碎頂板等困難條件下的綜采設(shè)備安裝工藝積累了經(jīng)驗，也切實提高了工作面的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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