摘要:在煤礦開采中,有些地段有著較為復(fù)雜的煤礦地質(zhì)條件,工作面需要頻繁搬家,傳統(tǒng)的搬家技術(shù)在實(shí)踐過程中逐漸暴露出來了一系列的問題,需要引起重視。采用新型柔性網(wǎng)應(yīng)用到綜采面末采貫通中,可以顯著提高施工效率,降低施工成本和人力勞動(dòng)強(qiáng)度,文章對其進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:綜采面;新型柔性網(wǎng);搬家技術(shù);末采貫通
中圖分類號:TD355文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)24-0120-021綜采面概述和傳統(tǒng)搬家技術(shù)的弊端
韓家灣煤炭有限公司2403工作面走向?yàn)?864m,傾向?yàn)?61m,煤層平均厚度為4.25m,傾角為1~3°,將走向長壁后退式一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法給應(yīng)用了過來。地質(zhì)勘查得知,該工作面頂板巖性主要為灰白色中、細(xì)粒長石砂巖、淺灰色粉砂巖,巖性力學(xué)性質(zhì)屬于中等冒落及難冒落型,工作面上覆基巖厚23.4~81.6m,松散厚度20~60m。煤的層間距厚度為26~35m之間,部分地段厚度僅為1.9m,屬于正常距離開采煤層。
通過實(shí)踐研究表明,傳統(tǒng)搬家技術(shù)在實(shí)踐過程中,出現(xiàn)了諸多的問題和弊端,一是需要利用軌道運(yùn)輸來完成綜采設(shè)備的轉(zhuǎn)運(yùn),這樣在工作面上就需要對軌道、岔道、安裝設(shè)備、絞車、回撤平臺等進(jìn)行鋪設(shè),需要花費(fèi)較長的時(shí)間,并且沒有較高的效率。比如,以往回撤一個(gè)153臺液壓支架、運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)的綜采工作面設(shè)備,要想對其成功搬運(yùn),就需要花費(fèi)25天左右,投入的工時(shí)甚至可以超過2500個(gè),相應(yīng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大,安全管理難度增大。
二是綜采設(shè)備的回撤空間通道,是利用采煤機(jī)自開通道的方式留設(shè)于工作面,這樣費(fèi)工費(fèi)時(shí),工作面頂板管理、安全管理難度大。采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)可以利用單體支柱前移,但是不能移動(dòng)液壓支架,有著較大的懸露頂板,如果沒有及時(shí)支護(hù),或者支護(hù)強(qiáng)度不夠?qū)忻绊斅╉穯栴}出現(xiàn),有著較大的危險(xiǎn)系數(shù),安全性得不到保證。
三是為了保證在搬家期間礦井依然可以正常生產(chǎn),那么就需要備用的工作面和設(shè)備,國內(nèi)通常將二保一或者三保二的方式給應(yīng)用過來,這樣就有著諸多的工作面,促使人力資源以及設(shè)備資源遭到了較大的浪費(fèi),需要較高的費(fèi)用,工作速度較為緩慢。
四是金屬網(wǎng)材料有著較大的質(zhì)量,并且沒有較好的整體柔韌性,網(wǎng)片需要人工搬運(yùn),鋪網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)有著較為繁瑣的工序,有著較大的勞動(dòng)強(qiáng)度和較多的安全隱患。
韓家灣煤炭有限公司礦區(qū)已經(jīng)將無軌膠輪車應(yīng)用到輔助運(yùn)輸當(dāng)中,并且布置了輔巷多通道的回撤通道,創(chuàng)造了工作面搬家過程中的平行作業(yè)空間。同時(shí),搬家通道的預(yù)先超強(qiáng)支護(hù)也對綜采設(shè)備回撤過程中的安全工作環(huán)境進(jìn)行了有效的改善,相較于傳統(tǒng)的礦區(qū),搬家工藝有著較大的提升,那么就需要積極應(yīng)用先進(jìn)的柔性網(wǎng)
工藝。
2新型柔性網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝及優(yōu)點(diǎn)
結(jié)合本地區(qū)的地質(zhì)條件,經(jīng)過深入研究,決定將新型柔性網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝和材料引進(jìn)過來,高強(qiáng)聚酯纖維是本材料的主要成分。
一是新型柔性網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝:首先是工作面安網(wǎng),結(jié)合相關(guān)要求,來纏繞已經(jīng)安設(shè)于液壓支架立柱上的絞盤和鋼絲繩,在纏繞的時(shí)候需要分為奇數(shù)架和偶數(shù)架來進(jìn)行,這樣安網(wǎng)速度才可以得到加快,并且能夠順利吊起網(wǎng)片。具體的工藝是專業(yè)的,通過導(dǎo)向滑輪,在網(wǎng)卷下方穿過奇數(shù)架絞盤上的鋼絲繩,繞過張緊的鋼絲繩,之后連接距離柔性網(wǎng)網(wǎng)卷邊400mm處;鋼絲繩如果處于偶數(shù)架絞盤上,那么就不需要穿過網(wǎng)卷下方,直接通過導(dǎo)向滑輪即可,繞過鋼絲繩之后,也需要連接網(wǎng)卷邊400mm處。利用操作絞盤吊起網(wǎng)卷一邊,然后利用彈簧扣來連接柔性網(wǎng)邊與鋼絲繩吊。吊起全部的網(wǎng)片之后,統(tǒng)一從網(wǎng)卷下方繞過偶數(shù)架上的絞盤鋼絲繩,并且在張緊后的鋼絲繩上懸掛,一般采取分組平行作業(yè)的模式,這樣安網(wǎng)速度就可以得到大大的提高。
其次是工作面放網(wǎng),完成了工作面安網(wǎng)之后,采煤機(jī)正常割煤之后,放網(wǎng)人員來對手動(dòng)絞盤進(jìn)行操作,放下柔性纖維網(wǎng)。支架工在移架的過程中,需要滯后于放網(wǎng)點(diǎn)2~3架。要嚴(yán)格控制網(wǎng)卷下放高度,保證采煤機(jī)能順利從網(wǎng)下方通過。拉架的操作,需要保證放網(wǎng)到位,并且降低支架前梁,幅度在100~200mm左右方可以進(jìn)行,避免網(wǎng)片受到損壞。
最后是工作面撩網(wǎng),在采煤機(jī)割煤之前,需要利用手動(dòng)絞盤來拉起柔性纖維網(wǎng),促使工作面撩網(wǎng)工序得到實(shí)現(xiàn)。
二是新型柔性網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝的優(yōu)點(diǎn):上文我們已經(jīng)提到,高強(qiáng)聚酯纖維是本柔性網(wǎng)的主要材質(zhì),有著較強(qiáng)的質(zhì)量和較低的成本,并且阻燃抗靜電性能較好。網(wǎng)片有著較好的柔韌性,可以充分接觸到頂板,避免有漏矸問題出現(xiàn),有著較高的安全系數(shù)。本材料有著較為優(yōu)越的物理力學(xué)性能,有著較強(qiáng)的抗拉力和抗拽力,可以一次完成網(wǎng)片的鋪設(shè)工作。有著較好的聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量,在較大程度上提高了末采掛網(wǎng)效率,有著較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。對于工作面放網(wǎng)作業(yè)和撩網(wǎng)作業(yè),只需要對手動(dòng)絞盤進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn),不需要太多復(fù)雜的工藝,避免工作面中進(jìn)入大量的工作人員,勞動(dòng)強(qiáng)度得到了降低,并且時(shí)間資源以及人力成本得到了有效節(jié)約。在割煤、推移輸送機(jī)的過程中,可以同時(shí)進(jìn)行工作面的放網(wǎng)與撩網(wǎng)工序,那么末采貫通速度就可以得到有效提高。
3新工藝的現(xiàn)場實(shí)踐應(yīng)用效果
一是新工藝的現(xiàn)場實(shí)踐:將新型柔性網(wǎng)應(yīng)用到本工作面末采中,鋪網(wǎng)工序從距離主回撤通道10m處開始,采用了規(guī)格為長度寬度分別為270m和11m的網(wǎng)片。為了促使貫通后的工作面有著完整的頂板,在工作面推采至距撤架通道20m時(shí),在進(jìn)回風(fēng)順槽煤壁標(biāo)出腰線??刂频装逡戎骰爻吠ǖ赖装甯咭稽c(diǎn),兩者之間的距離為50~100mm之間,這樣可以對綜采設(shè)備有效的回撤。
二是應(yīng)用效果:本末采工作面從2014年5月18日早上9點(diǎn)鋪網(wǎng),到5月21日零點(diǎn)就順利貫通了主回撤通道,只花費(fèi)了不到50個(gè)小時(shí),相較于傳統(tǒng)的金屬網(wǎng)鋪網(wǎng)工藝,可以節(jié)省出2/3二的時(shí)間,施工成本也得到了較大程度的節(jié)約。貫通之后,沒有冒頂或者片幫現(xiàn)象出現(xiàn)于巷道頂板和煤幫,在壓力方面,也沒有出現(xiàn)異常情況。我們將五個(gè)表面位移觀測點(diǎn)和四個(gè)頂板離層觀測點(diǎn)設(shè)置于主回撤通道里,結(jié)果顯示最大頂板下沉量、兩幫移近量最大值分別為110mm和86mm,淺部離層和深部離層分別為9~12mm之間以及5~8mm之間,兩者的平均數(shù)值分別為10.5mm和5.5mm;有著較為平整的底板,沒有異常情況出現(xiàn)。貫通質(zhì)量較好,那么就可以順利進(jìn)行回撤安裝工序。
4結(jié)語
通過上文的敘述分析我們可以得知,很多煤礦的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,在傳統(tǒng)搬家技術(shù)的應(yīng)用過程中,出現(xiàn)了諸多的弊端和問題。如今市場經(jīng)濟(jì)體制的確立和完善,促使煤礦行業(yè)之間的競爭日趨激烈,那么就需要積極的應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和工藝,新型柔性網(wǎng)是非常重要的一個(gè)方面;通過實(shí)踐研究表明,將新型柔性網(wǎng)應(yīng)用到綜采面末采貫通中,可以顯著提高施工效率,降低施工成本和人力勞動(dòng)強(qiáng)度,促使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提高,增強(qiáng)了企業(yè)的綜合競爭力。本文簡要分析了綜采面末采貫通中新型柔性網(wǎng)的應(yīng)用,希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。
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作者簡介:閻海波(1968—),男,陜西銅川人,陜西陜北礦業(yè)韓家灣煤炭有限公司調(diào)度中心主任,研究方向:煤礦生產(chǎn)調(diào)度。