王陽 邱佟 趙龍
摘要:郭家河煤礦綜放工作面面長240米,支架型號(hào)為ZF15000/26/38,設(shè)備大,拆除難度大,且為易自燃煤層,煤層自燃發(fā)火期35天,拆除時(shí)間緊,為加快拆除速度,對(duì)工作面拆除回撤技術(shù)及回撤通道斷面進(jìn)行科學(xué)合理優(yōu)化,1301工作面僅用30天時(shí)間完成回撤封閉工作。
關(guān)鍵詞:拆除;回撤通道;回撤通道斷面;回撤通道支護(hù);拆除順序
1自掘回撤通道支架回撤技術(shù)
自掘回撤通道支架回撤系統(tǒng)是指當(dāng)工作面采至停采線附近,液壓支架停止前移,工作面采煤機(jī)及刮板運(yùn)輸機(jī)繼續(xù)推進(jìn)7個(gè)循環(huán),從而形成回撤空間,并與兩回采巷道形成回撤系統(tǒng)。小絞車和多功能車作為主要的支架回撤工具。
自掘回撤通道支架回撤技術(shù)的工作面收尾方式:在綜放工作面推采至距停采線12m處掛單層網(wǎng),推至距停采線8m時(shí)掛雙層網(wǎng);回撤空間內(nèi)打設(shè)錨桿,布置9排錨桿,間、排距0.80×0.875m,同時(shí)在支架頂梁上加設(shè)挑梁加強(qiáng)支護(hù),最后清理浮煤。
2工作面回撤技術(shù)方案
根據(jù)礦井實(shí)際情況,既要保證礦井工作面接續(xù)順利,又要保證回撤安全快速。根據(jù)1301綜放面作業(yè)規(guī)程和實(shí)際生產(chǎn)情況可知,由于1301試采綜放面設(shè)備大,設(shè)備運(yùn)輸方式需使用專用設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸,以便更好的對(duì)工作面設(shè)備進(jìn)行整體撤除和整體安裝,因此,必須保證回撤巷道斷面大,回撤系統(tǒng)通暢。根據(jù)目前1301綜放面實(shí)際生產(chǎn)情況及郭家河礦工作面接替緊張的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,決定對(duì)1301綜放面采用自掘大斷面回撤通道雙向支架回撤技術(shù)方案。
2.1回撤通道斷面尺寸的確定
2.2回撤通道尺寸
(1)支架回撤通道寬度估算。根據(jù)設(shè)計(jì)的撤架工藝,在支架降架回撤時(shí),支架受到掩護(hù)支架側(cè)抬棚邊緣和相鄰待撤支架底座以及煤壁的阻擋,對(duì)這個(gè)支架旋轉(zhuǎn)空間經(jīng)行估算。
綜放工作面中間支架降架后外形尺寸為8700×1750×2500mm。抬棚邊緣與被撤支架的距離a為300mm,被撤支架寬度b為1750mm。
則抬棚邊緣和被撤支架的相鄰支架底座之間的寬度M = a+ b=2050mm。
被撤支架旋轉(zhuǎn)撤出時(shí),其沿著相鄰支架底座前端A端點(diǎn)和抬棚邊緣線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)支架旋轉(zhuǎn)到圖中B點(diǎn)時(shí)(此點(diǎn)距離相鄰支架底座前端走向尺寸為530mm),被撤支架超出相鄰支架底座前端距離最長,此時(shí)支架超出相鄰支架底座前端的距離c為7489mm。對(duì)回撤通道進(jìn)行支護(hù)時(shí)要在煤幫側(cè)打貼幫柱,故考慮煤幫側(cè)貼幫柱的寬度以及富裕間隙總和d為300mm,則撤架空間寬度L= c+ d=7789mm,由于支架底座前端至前梁端水平距離為2720mm,則需支架停止前移時(shí)煤機(jī)需再向前割煤7刀共5600mm(煤機(jī)截深800mm),則撤架空間寬度為8320mm。
(2)支架回撤通道高度H估算:H = l1 + l2 + l3 + l4 =3500mm
式中:l1—π型鋼梁厚度,取200mm;
l2—鋪底厚度,取200mm;
l3—支架下縮后最小高度,取2500mm;
l4—支架托運(yùn)離頂板鋼梁高度,取600mm。
通過上述計(jì)算可得,回撤通道斷面:寬×高=8.3×3.5m,斷面29.05m2。
2.3端頭出口做抹角
支架在運(yùn)輸過程中,在工作面煤壁與順槽間要有一90°的直角拐彎。為保證順利運(yùn)輸,需將煤壁與順槽的直角做一抹角,出現(xiàn)一平滑過度的弧度。由于本礦采用多功能運(yùn)輸鏟車運(yùn)輸支架,則運(yùn)輸曲線軌道半徑r要求不小于9000mm。順槽巷道寬度a為5600mm,則設(shè)計(jì)抹角曲率半徑R= r- a/2= 9000- 2800= 6200m,取整為7000mm。分析可得,工作面上下端頭抹角形狀為半圓弧,尺寸:端頭抹角的圓心角為90°,曲率半徑為7000mm。
3工作面設(shè)備拆除順序
(1)皮帶順槽拆除順槽皮帶;
(2)拆除轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī);
(3)拆除回收前后部運(yùn)輸機(jī)刮板鏈條,拆除端頭支架;
(4)采煤機(jī)停至溜尾段,回風(fēng)順槽拆除回收泵站設(shè)備列車,皮帶順槽拆除前后部運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭;
(5)回風(fēng)順槽先拆除工作面電纜及華寧通訊,再拆除前后部運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾、采煤機(jī)、前后部運(yùn)輸機(jī)溜槽;
(6)支架拆除從工作面中間分段往兩端頭拆除,(分段點(diǎn)具體視工作面頂?shù)装鍫顩r及上、下段進(jìn)度而定);
(7)回收開關(guān)列車單軌吊、臨時(shí)乳化液泵、泵箱、兩道供排水管和排水泵、開關(guān)、電纜。
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