大隆礦東三705綜采工作面邊采邊延面工藝實(shí)踐

張慶林

鐵法能源公司大隆礦 遼寧 調(diào)兵山 112700

1 前言

東三705工作面位于東三采區(qū)的北側(cè)，東側(cè)以東三703回順階段保護(hù)煤柱和DFE3-1斷層為界；西側(cè)以F13號(hào)斷層為界；南側(cè)以東三七層大巷保護(hù)煤柱為界；北側(cè)以F6號(hào)斷層為界。為了多回收邊角煤炭資源，將本工作面設(shè)計(jì)成邊采邊延面。本工作面所用支架為ZY6800/15/35型液壓支架重量達(dá)到21噸，利用液壓缸拉移支架，實(shí)現(xiàn)支架自移就位，采用邊采邊加方法，增加支架68組，比一次性延面采煤多回采煤炭27萬噸，實(shí)現(xiàn)了安全、快速、高產(chǎn)高效的開采工藝成果。

2 方案的實(shí)施

2.1 支架就位設(shè)計(jì)計(jì)算 東三705工作面初采調(diào)角后回順開始進(jìn)行邊采邊加，面長由197m逐漸增至300m，共計(jì)邊采邊加支架68組。按照回順中心線與工作面走向中心線所成夾角計(jì)算回順?biāo)又Ъ艿木唧w位置。

2.2 加架裝置 該施工工藝?yán)?800mm行程液壓缸配合Φ30×108mm圓環(huán)鏈連接機(jī)尾支架與就位支架，將兩者支架框架連接牢固，利用液壓缸伸縮原理將就位支架拉移至指定位置，使用支架側(cè)護(hù)板或者使用液壓單體調(diào)整就位支架角度，將所就位支架與工作面支架角度一致。把支架調(diào)整到合理位置，提高了就位支架的穩(wěn)定性。

2.3 延板裝置 利用1個(gè)替棚底拉缸與支架推移框架固定來蹬靠運(yùn)輸機(jī)，底拉缸行程1800mm，按照加板數(shù)量可操作1至2個(gè)循環(huán)將運(yùn)輸機(jī)蹬開1.8m-3.6m。然后安裝新中部槽，最后利用機(jī)尾液壓馬達(dá)使運(yùn)輸機(jī)鏈條緊鏈將機(jī)尾對接。

2.4 加架延板流程 加設(shè)支架及機(jī)尾三角區(qū)頂板維護(hù):環(huán)加設(shè)支架液壓管路→利用單體或液壓缸將支架調(diào)靠至機(jī)尾指定地點(diǎn)→觀察頂板狀態(tài)→視情況架設(shè)抬棚或打單體點(diǎn)柱支護(hù)頂板→原木棚下加強(qiáng)支護(hù)。

延板流程:掐運(yùn)輸機(jī)上鏈→拆除上下幫啞鈴銷子、擋煤板、銷排等連接件→摘機(jī)尾13架支架連接頭→蹬機(jī)尾→掐運(yùn)輸機(jī)底鏈→吊運(yùn)中部槽→放置預(yù)留板縫位置→接運(yùn)輸機(jī)底鏈→對接機(jī)尾→上好銷排、擋煤板、啞鈴銷子及連接頭等→接好上鏈。

3 方案評價(jià)分析

3.1 安全生產(chǎn)方面

3.1.1 操作方法方面 采用邊采邊加方案，工作面可以實(shí)現(xiàn)正?；夭桑褂靡簤焊讖母旧辖鉀Q了原用回柱絞車就位支架時(shí)使用鋼絲繩拉拽的運(yùn)輸方式，也取消了人力懸掛起吊滑輪的作業(yè)工序，作業(yè)人員操作片閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作，極大降低了施工的危險(xiǎn)性，給職工安全帶來了可靠保障，真正做到了本質(zhì)安全，另外使用液壓缸蹬運(yùn)輸機(jī)摒棄了以往使用多顆單體的方法，人員操作簡便，使用單體不易掌握尺度，但使用液壓缸根據(jù)行程可以控制好具體參數(shù)，此方法使用安全可靠，即提高了勞動(dòng)效率，又減輕了人員體力。

3.1.2 超前支護(hù)形式方面 以往使用一梁四柱單體木棚支護(hù)形式，計(jì)算單體支柱實(shí)際支撐能力:Rt=kgkzkbkhkaR=(0.91×0.85×0.8×0.95×0.8)×250=117(kN)

式中 Rt—— 單顆支柱實(shí)際支撐能力。kg—— 工作系數(shù)，取0.91。kz—— 增阻系數(shù)，取0.85。kb—— 不均勻系數(shù)，取0.8。kh—— 采高系數(shù)，取0.95。ka—— 傾角系數(shù)，取0.8。 R—— 單體支柱額定工作阻力，kN。

按支護(hù)設(shè)計(jì)(20m范圍內(nèi)架設(shè)一梁四柱單體木棚，棚距1000mm)，超前支護(hù)應(yīng)支護(hù)單體數(shù)量為84顆，由此可知使用單體木棚支護(hù)形式支撐能力:84×117=9828(k N)

當(dāng)回順執(zhí)行邊采邊加支架時(shí)，超前支護(hù)20m范圍內(nèi)至少布置2組待加支架和24顆單體點(diǎn)柱，其對頂板的聯(lián)合支撐能力為:

R聯(lián)=R1+R2 =kgkzkbkhkaRz×2+Rt×24=(0.91×0.85×0.8×0.95×0.8)×10000×2+117×24=12214(k N)

式中 R聯(lián)——支架與支柱聯(lián)合支撐能力。 R1—— 支架支撐能力。R2——支柱支撐能力。Rz——支架額定工作阻力，k N。Rt——單顆支柱實(shí)際支撐能力。

經(jīng)過核算，邊采邊加聯(lián)合支護(hù)方式的實(shí)際支撐能力12214k N遠(yuǎn)大于超前支護(hù)單體木棚支護(hù)方式實(shí)際支撐能力9828k N，使用超前支護(hù)邊采邊加聯(lián)合支護(hù)方式對頂板支護(hù)強(qiáng)度更加可靠。

3.2 勞動(dòng)工效方面 若采用邊采邊延面方法采煤，掘進(jìn)期間掘出一個(gè)斜邊巷道比一次性延面掘進(jìn)2個(gè)直角邊巷道長度少掘進(jìn)673米，按每天進(jìn)尺10米計(jì)算可節(jié)省67天時(shí)間，掘進(jìn)673米巷道需要下料、運(yùn)料、鋪鐵道等環(huán)節(jié)很多。另外，支架安裝需要安設(shè)回柱絞車，并鋪設(shè)38kg/m鐵道673m.綜上所述，采用邊采邊延面方法采煤可節(jié)省人力、物力，操作安全性高，同時(shí)節(jié)省很多工序，極大提高了勞動(dòng)效率。

3.3 效益增收方面 3.3.1 采用邊采邊加方案，工作面遞增，多回收煤炭27萬噸。由于東三705工作面煤質(zhì)較好，發(fā)熱量可達(dá)到4900卡/克，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^，按利潤80元/噸計(jì)算可增收效益:

270000×80元=2160萬元

3.3.2 采用邊采邊延面可節(jié)省材料:金屬網(wǎng)180捆、6800根錨桿、700根錨索、鐵道673米、所配套托盤、螺母、錨固劑等，可節(jié)省運(yùn)費(fèi)、材料費(fèi)近150萬元。

3.3.3 采用邊采邊加方案，可節(jié)省掘進(jìn)巷道67天工時(shí)，按30人，200元/工計(jì)算，可節(jié)省300×200×67=40.2萬元。

4 結(jié)束語

東三705綜采工作面實(shí)現(xiàn)了重量達(dá)21噸ZY6800/15/35型液壓支架邊回采邊加設(shè)，采用此工藝能夠保質(zhì)保量完成回采工作，多回收煤炭27萬噸，資源有效回采帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為類似工作面回采提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。