工作面快速倒裝頂板控制管理技術(shù)

范德慶　劉剛

[摘 要]本文指出淺埋深煤層采煤工作面撤除頂板管理工作的重要性，簡要闡述了淺埋深煤層采煤工作面撤除前頂板支護(hù)及工作面快速撤除對采面頂板管理的重要性，確保采面頂板有效支護(hù)，嚴(yán)防采面頂板事故的發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]工作面 快速倒裝撤除頂板管理技術(shù)

中圖分類號：TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）25-0008-01

內(nèi)蒙古是我國煤炭資源最為富集的地區(qū)之一，煤炭資源保有量位居全國之首，其中鄂爾多斯煤炭資源賦存占全國已探明保有儲量的近1/6。內(nèi)蒙古自治區(qū)要求井工開采煤礦“一面二頭”生產(chǎn)。石場灣煤礦煤層埋深平均102米，采煤工作面撤除需大斷面支護(hù)，對頂板控制極其重要，淺埋煤層頂板的穩(wěn)定期只有7天左右，穩(wěn)定期后頂板緩慢下沉極難控制。在這樣的情況下，提高礦井“一個工作面”的倒裝水平，對于促進(jìn)礦井生產(chǎn)的持續(xù)安全穩(wěn)定健康發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。在這方面，石場灣煤礦對倒裝工作面的頂板管理進(jìn)行了有益的探索，走出了安全快速高效倒裝綜采工作面的一條新路。

一、倒裝工作面概述

撤除5203工作面，高度1.8米，面長200米，采用135架高工作阻力重型ZY6800/09/20支架（每架重達(dá)15.8噸），700型采煤機(jī)一部，730型輸送機(jī)一部及橋式轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備。安裝5204工作面，切眼高度2.5米，面長200米，倒裝工作面運(yùn)輸線路長達(dá)2260米。

二、準(zhǔn)備充分

石場灣煤礦倒裝綜采工作面機(jī)電設(shè)備數(shù)量多、噸位重、體積大，搬家換面工作復(fù)雜、難度較大。因此，為實(shí)現(xiàn)最安全、高效、快速、高質(zhì)量和最少費(fèi)用的投入，對綜采工作面自末采刷幫、設(shè)備的撤除運(yùn)輸安裝順序和安裝方法直至工作面投產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，提前一個月組織相關(guān)業(yè)務(wù)部室、單位，多次進(jìn)行現(xiàn)場勘查，制定了三套施工方案。針對三套施工方案，礦再次組織相關(guān)業(yè)務(wù)部室、單位，采用“掛圖研判法”逐一進(jìn)行論證分析，從工作面刷幫撤除、工作面布置、工作面投產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)到運(yùn)輸系統(tǒng)、供電供水系統(tǒng)、運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全監(jiān)管、勞動組織等進(jìn)行逐項(xiàng)分析比較，從而確定出一套安全、科學(xué)、合理的施工方案。

三、過程精密

（一）撤除工作面末采刷幫準(zhǔn)備工作

縮短工作面末采刷幫時間，是倒裝工作面提前投產(chǎn)的第一個影響因素?？紤]到撤除工作面架型大，刷幫寬度達(dá)到13米，初步估計(jì)需用時7天。

1、為縮短工作面末采刷幫時間，根據(jù)工作面頂板巖性變化及礦壓分析，從技術(shù)上制定了安全可靠的支護(hù)刷幫方案，采用錨索配錨網(wǎng)帶聯(lián)合布置支護(hù)，增大錨帶間排距，減少一排鋼帶，即節(jié)約了材料投入又能縮短刷幫時間。

2、勞動組織方面采取專業(yè)化施工。末采刷幫頂板錨桿支護(hù)是掘進(jìn)專業(yè)強(qiáng)項(xiàng)，礦從抽調(diào)掘進(jìn)專業(yè)人員專職施工，即提高了質(zhì)量又縮短了支護(hù)時間。刷幫過程中，回采專業(yè)人員平行作業(yè)，提前進(jìn)行設(shè)備撤除前的準(zhǔn)備。通過上述措施工作面末采刷幫，僅用時5天完成。

（二）工作面撤除準(zhǔn)備工作

1、制定安全撤除措施，對各工序時間逐一分解，工作面煤機(jī)、面輸送機(jī)、綜采支架等，全部具體到設(shè)備每件、每架的回撤時間。

2、提前10天對撤除所用的回絞、單軌機(jī)車等進(jìn)行檢修，確保設(shè)備完好正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并制定應(yīng)急預(yù)案，保證不因設(shè)備故障影響撤除工作。

3、合理制定運(yùn)輸路線，在工作面停采位置，對5203運(yùn)煤巷與5204軌道巷施工了10米聯(lián)巷，這樣以來縮短運(yùn)輸距離380米，簡化了工作面撤除路線。

4、根據(jù)分解的設(shè)備撤除時間優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)。首先單軌吊每趟運(yùn)行時間具體到分鐘，嚴(yán)格控制單軌道運(yùn)行時間分配，做到“歇人不歇馬”。其次是針對運(yùn)輸線路長，3部單軌機(jī)車采取接力式運(yùn)輸法，并在巷道內(nèi)臥底形成3個綜采支架臨時存放點(diǎn)，便于單軌機(jī)車越過存放的綜采支架，敷設(shè)單軌車場，方便單軌機(jī)車串車，通過單軌輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，3部單軌機(jī)車在同一條運(yùn)輸線上實(shí)現(xiàn)了接力式不停運(yùn)行，做到回撤點(diǎn)不存設(shè)備，回撤不停、運(yùn)輸不停、安裝不停。

（三）工作面安裝準(zhǔn)備工作

1、制定安全安裝措施，對各工序安裝時間逐一分解，工作面煤機(jī)、面輸送機(jī)、綜采支架等，具體到設(shè)備每件、每架的安裝時間與回撤時間同步，不因安裝慢積壓設(shè)備而影響回撤速度。

2、施工順序的合理安排，綜采工作面的安裝，點(diǎn)多、線長、工序繁雜，安裝設(shè)備的方向和順序性強(qiáng)，作業(yè)地點(diǎn)較分散，管理難度大，制定了科學(xué)合理的施工方案，避免出現(xiàn)窩工和返工現(xiàn)象。

3、工作面安裝前提前5天完成了工作面供電供風(fēng)、運(yùn)輸運(yùn)煤等系統(tǒng)的安裝，并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

（四）施工安全和高質(zhì)量保證措施

首先制定了安全質(zhì)量承包和驗(yàn)收制度，做到誰承包、誰負(fù)責(zé)，完不成任務(wù)受處罰。其次是落實(shí)責(zé)任制，改革了以往工作面撤除、安裝完成后業(yè)務(wù)科室統(tǒng)一集體驗(yàn)收模式。制定了各相關(guān)業(yè)務(wù)科室，施工過程全程盯班并進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，對回撤或安裝完成的一件、一架、一部等逐一進(jìn)行驗(yàn)收，當(dāng)班安裝當(dāng)班驗(yàn)收，嚴(yán)細(xì)安全質(zhì)量管理，對安全質(zhì)量不合要求和標(biāo)準(zhǔn)的，當(dāng)班整改。確保安裝安成最后一道工序，新投產(chǎn)工作面設(shè)備一次性聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)成功，并能迅速投入正常生產(chǎn)，杜絕了以往集中驗(yàn)收時存在這樣或那樣的問題而影響正常生產(chǎn)。三是跟班領(lǐng)導(dǎo)的現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo)，把好關(guān)鍵時段、關(guān)鍵工程關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題及時落實(shí)整改，不留安全和質(zhì)量死角。

（五）合理優(yōu)化勞動組織

施工人員、安全監(jiān)管人員、業(yè)務(wù)部室驗(yàn)收人員之間的合理搭配，是整個倒裝工作面從以安全為主到高效、快速、高質(zhì)量的首要保障。

一是專業(yè)化施工。頂板錨桿支護(hù)是掘進(jìn)專業(yè)強(qiáng)項(xiàng)，掘進(jìn)專業(yè)主體施工，保障了頂板支護(hù)質(zhì)量及支護(hù)強(qiáng)度；回撤及和安裝設(shè)備由綜采工區(qū)負(fù)責(zé)施工，回撤、安裝設(shè)備配備一名專職機(jī)電設(shè)備維修人員。例如：撤除及安裝煤機(jī)由煤機(jī)司機(jī)及煤機(jī)維修人員共同施工，隨安裝隨維修、維護(hù)。撤除及安裝支架由移架人員和支架維修人員參與，撤除及安裝時逐架完善管路、液壓系統(tǒng)等。二是專業(yè)化盯班驗(yàn)收。每道工序的施工全過程由相關(guān)業(yè)務(wù)部室全程盯班并驗(yàn)收，做到當(dāng)班施工、當(dāng)班驗(yàn)收、當(dāng)班整改、當(dāng)班合格。通過采取以上措施，15天安全完成了工作刷幫、撤除、安裝等各項(xiàng)工作，并能一次聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)成功，新工作面立即投產(chǎn)，較以往倒裝工作面及新工作面正常投產(chǎn)，減少用時6天。

四、結(jié)論

綜上所述，通過采取以上措施，在工作面頂板穩(wěn)定期內(nèi)7天時間完成了工作面的撤除，解決了淺埋深煤層緩慢下沉頂板得不到有效控制的難題。

個人簡介

劉剛，男，漢族，生于1979年5月16日，畢業(yè)于山東省新汶礦業(yè)集團(tuán)職工大學(xué)，后通過山東大學(xué)函授畢業(yè)。2000年6月參加工作，從事煤礦一線工作，于2009年至今從事礦井技術(shù)管理工作，歷任回采技術(shù)科長、技術(shù)科科長，發(fā)表煤礦管理、技術(shù)等論文多篇，對煤礦技術(shù)、頂板、管理等具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。