李冬至
(南山煤礦綜采三隊(duì))
發(fā)展綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝,是加快高產(chǎn)高效標(biāo)準(zhǔn)化采煤工作面的有效途徑。南山煤礦綜采自2003年~2009年連續(xù)7年原煤產(chǎn)量從突破百萬(wàn)噸到突破200萬(wàn)噸,本身就是一個(gè)很好的例證。目前南山煤礦采煤工作面,主要采取綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝,即工作面破煤、放煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、以及采空區(qū)處理等六個(gè)工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化,而工作面頂板支護(hù)工序是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),采取快速移架方式,能夠在盡短的時(shí)間內(nèi)支護(hù)住新暴露的頂板,保證工作面不出現(xiàn)冒頂事故,確保工作面完成正規(guī)循環(huán)作業(yè)。因此,根據(jù)我們綜采區(qū)工作面的具體實(shí)踐,從幾個(gè)方面淺談綜采放頂煤工作面快速移架方式。
綜采區(qū)回采的盆底區(qū)南翼15-3層一分段底板層綜放面,位于南山礦井田西部,屬盆底區(qū)南翼。走向長(zhǎng)406米,傾斜長(zhǎng)155米,煤層平均傾角12.5°,平均煤厚6.5米,可采儲(chǔ)量55.2萬(wàn)噸。工作面采取走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,有兩套落煤系統(tǒng),一是工作面前部選擇MG150/375-W型電牽引采煤機(jī)落煤,二是工作面后部選擇ZF2800/16/24B型和ZFG3000/17/26型低位放頂煤支架利用礦壓放煤。工作面總計(jì)安裝125組液壓支架,其中,工作面中部安裝118組ZF2800/16/24B型支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架,下端頭安裝4組ZFG3000/17/26型支撐掩護(hù)式低位放頂煤過渡支架,上端頭安裝3組ZFG3000/17/26型支撐掩護(hù)式低位放頂煤過渡支架。支架主要技術(shù)參數(shù)如下表:
綜放工作面液壓支架移架方式通常有兩種:一種是“追擊移架”的作業(yè)方式,另一種是“分段移架”的作業(yè)方式。采取什么移架方式,要根據(jù)工作面頂板和硬幫的情況而定,工作面頂板和硬幫穩(wěn)定,可采取“分段移架”的作業(yè)方式,工作面頂板和硬幫較破碎,采煤機(jī)割煤后容易出現(xiàn)片幫和漏頂現(xiàn)象時(shí),為有效控制頂板,應(yīng)當(dāng)采取“追擊移架”的作業(yè)方式。不管哪種方式,液壓支架必須依靠液壓系統(tǒng)才能完成各種動(dòng)作,即由液壓泵提供高壓液體,通過高壓管路輸送到工作面,再由液壓控制閥控制液壓缸(千斤頂)完成對(duì)液壓支架的各種操作,而后原來的高壓液體就變成了低壓液體,再通過管路流回泵站。綜放液壓支架的操作程序:采煤機(jī)硬幫割煤(同時(shí)液壓支架后窗放煤)→伸出前伸縮梁護(hù)住新暴露的頂板(同時(shí)液壓支架后窗放煤)→打開護(hù)幫板護(hù)住新暴露的硬幫(同時(shí)液壓支架后窗放煤)→推前部運(yùn)輸機(jī)(同時(shí)液壓支架后窗放煤)→移架→后窗放煤→拉后部運(yùn)輸機(jī)。
根據(jù)工作面頂板和硬幫的實(shí)際情況,為了實(shí)現(xiàn)快速移架,綜放工作面液壓支架作業(yè)方式普遍采取“分段作業(yè)”的作業(yè)方式。分段數(shù)與工作面長(zhǎng)度有關(guān),一般情況下工作面傾斜長(zhǎng)度155米左右時(shí),除了下缺口和上缺口以外,工作面可分成四段,1~20架為第一段,21~55架為第二段,56~90架為第三段,101~125架為第四段。工作面分段后各段可以同時(shí)平行作業(yè),縮短了移架時(shí)間,達(dá)到快速移架效果。
液壓系統(tǒng)泵站保證供給足夠壓力,是綜合機(jī)械化采煤工作面,能否達(dá)到正規(guī)循環(huán)作業(yè)的最重要環(huán)節(jié),同時(shí)是工作面能夠?qū)崿F(xiàn)快速移架的必要保證。綜放面液壓系統(tǒng)泵站供給足夠壓力,推移千斤頂就能夠達(dá)到額定的移架力,移架時(shí)就能做到快速移架,如果泵站供給壓力不足,推移千斤頂就不能達(dá)到額定的移架力,移架時(shí)就不能做到快速移架。因此,要實(shí)現(xiàn)綜放工作面液壓支架快速移架,就必須保證液壓系統(tǒng)泵站供給足夠壓力。綜采放頂煤工作面泵站額定壓力為31.5Mpa,在實(shí)際操作過程中泵站工作壓力不低于30Mpa、泵站流量達(dá)到200L/min時(shí),就滿足工作面液壓支架支護(hù)頂板和一系列操作要求,就能充分發(fā)揮綜放工藝優(yōu)勢(shì),創(chuàng)高產(chǎn)高效工作面。但由于受液壓系統(tǒng)高壓管路材質(zhì)強(qiáng)度等方面限制,在實(shí)際操作過程中,當(dāng)泵站工作壓力調(diào)到27Mpa時(shí),就會(huì)頻繁出現(xiàn)高壓管路爆裂現(xiàn)象(俗稱鼓管)。而泵站工作壓力調(diào)到27Mpa時(shí),就會(huì)嚴(yán)重制約工作面正常生產(chǎn),因此如何提高綜放面液壓系統(tǒng)泵站壓力,是一項(xiàng)非常棘手的工程。
工作面過斷層期間的特殊情況下,根據(jù)斷層走向與工作面夾角情況,確定調(diào)上頭或下頭開采,減小斷層一次性暴露面積,斷層處超前移架,嚴(yán)禁支架滯后,達(dá)到最小控頂距。移架時(shí)可略微降柱帶負(fù)荷擦頂板移架,可使用單體配合進(jìn)行移架,同時(shí)使用側(cè)護(hù)板千斤頂將支架調(diào)正,也可以做到快速移架。移架后及時(shí)升柱,將操縱閥手把停留一段時(shí)間,支架達(dá)到初撐力的要求,使頂梁升緊升靠頂板,嚴(yán)禁多次活動(dòng)頂板造成硬幫片幫冒頂。移架時(shí)作業(yè)人員精力集中做到“準(zhǔn)、勻、夠、正、穩(wěn)、直、嚴(yán)、凈”八項(xiàng)操作要領(lǐng)。準(zhǔn),操作準(zhǔn)確,嚴(yán)禁出現(xiàn)誤操作現(xiàn)象;勻,速度保持均勻;夠,移架后步距必須夠,行程達(dá)到設(shè)計(jì)0.6米的要求;正,移架后的架型必須正,不準(zhǔn)出現(xiàn)歪架、倒架、咬架,支架和運(yùn)輸機(jī)最好形成垂直角度,正負(fù)偏差控制在150以內(nèi);穩(wěn),移架后支架必須穩(wěn)定(俗稱站穩(wěn));直,移架后工作面支架排成一條直線;嚴(yán),移架后利用支架的側(cè)護(hù)板調(diào)整,保證支架和支架之間嚴(yán)密,頂板不漏煤矸;凈,架間浮煤清掃干凈。
斷層處如果片幫漏頂,超前移架后及時(shí)伸出前伸縮梁護(hù)住硬幫頂板并伸出護(hù)幫板護(hù)住硬幫。斷層處如抽漏頂嚴(yán)重時(shí),可在液壓支架前梁下方吊鋼梁,每架吊一根并在鋼梁上使用圓木將頂板封嚴(yán),梁下使用單體打靠幫柱,作業(yè)人員在護(hù)頂下處理硬幫頂板。當(dāng)工作面出現(xiàn)坐墊支架時(shí),可使用單體配合移架。使用單體配合移架無效時(shí),可采用挑頂?shù)姆椒ㄊ鬼敯逅蓜?dòng),支架頂梁與頂板有少量間隙即可移架。
[1]綜采工作面液壓支架手動(dòng)先導(dǎo)液壓快速移架系統(tǒng),煤炭科學(xué)研究總院,2005-01-01.