陳四祥

(開灤林南倉礦業(yè)分公司，河北唐山 064106)

不規(guī)則輕放工作面調(diào)斜接面工程技術(shù)應(yīng)用①

陳四祥②

(開灤林南倉礦業(yè)分公司，河北唐山 064106)

綜采工作面設(shè)備大、搬家倒面較為復(fù)雜，一般要求工作面為規(guī)則形狀，有利于發(fā)揮綜機(jī)的優(yōu)勢。但現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)工作面時(shí)經(jīng)常受到多種因素的影響，致使推采期間需要安裝支架接面以及風(fēng)道與運(yùn)道過拐點(diǎn).本文通過1186輕放工作面調(diào)斜接面工程實(shí)踐，論述輕放開采工藝調(diào)斜接面施工條件、施工方法以及拐點(diǎn)位置與接面位置關(guān)系，對今后類似工程設(shè)計(jì)施工有借鑒指導(dǎo)意義。

調(diào)斜;接面;對接寬度;支架位置

開灤林南倉礦井田地質(zhì)條件復(fù)雜，可利用儲量不足、生產(chǎn)條件困難。為提高資源利用率，必須大力發(fā)展提高資源回收率。在此情況下，為減少煤炭損失和減少地質(zhì)變化對回采工程的影響，1186輕放工作面就是在掘進(jìn)過程中對工作面風(fēng)道、運(yùn)道方位及工作面面長進(jìn)行了調(diào)整，回采過程中調(diào)斜接面。

1 工作面主要技術(shù)參數(shù)

1.1 1186工作面接面前主要技術(shù)參數(shù)

1186工作面接面前走向長度820m，傾斜長度102.5m，煤層平均傾角20°，煤層總厚度4.7～6.7m;，風(fēng)道與運(yùn)道方位角為：NE63°，里切眼方位角為：NW15°(以下口為坐標(biāo)點(diǎn));外切眼方位角為：NW6°(以下口為坐標(biāo)點(diǎn));運(yùn)道拐點(diǎn)在外切眼延長線與運(yùn)道交點(diǎn)以里20m，風(fēng)道由于拐點(diǎn)距接面點(diǎn)太近，未設(shè)計(jì)拐點(diǎn)，工作面以平均6度的偽仰角開采，工作面共有ZFQ2400－16/24型支架82組，前后刮板運(yùn)輸機(jī)均為SGD－630/220。

1.2 接面后工作面主要技術(shù)參數(shù)

工作面走向長度平均430m，傾斜長度122m，煤層平均傾角25°，煤層總厚度5.7m;風(fēng)道與運(yùn)道方位角：NE72°，切眼方位角：NW6°;工作面以平均6°的偽仰角開采。為止在臨近接面前需要調(diào)整工作面?zhèn)窝鼋牵^運(yùn)道拐點(diǎn)，順利完成大小面(說明：接面前稱為大面，外切眼稱為小面，以下簡稱為大面、小面)對接。1186工作面對接前后平面圖如圖1。

圖11186 工作面接面前后生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖

2 小面安裝過程中的技術(shù)問題

2.1 安裝順序

外切眼安裝順序?yàn)橛上孪蛏?，先安裝后部刮板運(yùn)輸機(jī)，再安裝ZFQ2400—16/24型液壓支架，最后安裝前部刮板運(yùn)輸機(jī)，小面不安裝采煤機(jī)，前后刮板運(yùn)輸機(jī)不安裝上下機(jī)頭。

2.2 安裝支架的技術(shù)參數(shù)

2.2.1 支架數(shù)量的確定

ZFQ2400—16/24型液壓支架的寬度為1250mm，1186工作面對接后面長(以6度的偽仰角計(jì)算)為122.43m，因此確定安裝支架數(shù)量

N=122.43/1.25－82=16。

2.2.2 設(shè)計(jì)對接寬度

輕放工作面對接時(shí)最主要的技術(shù)問題就是對接寬度。只有對接寬度合適，隨后的工作才能順利進(jìn)行。

ZFQ2400—16/24輕型放頂煤液壓支架標(biāo)準(zhǔn)寬度為1250mm，與之配套的630型刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽長度是1250mm。理論上要求小面第1組支架與大面第82組支架間距離能滿足兩組支架間安裝寬度即可。但實(shí)際上考慮對接現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境問題及現(xiàn)場控制困難，對接寬度必須保證末組支架入位時(shí)有富余量，但富余量又不能太大，富余量太大，對支架和工作面兩部刮板運(yùn)輸機(jī)的溜槽聯(lián)接造成困難。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，對接寬度以富余支架寬度200mm左右為宜。因此經(jīng)過運(yùn)道過拐點(diǎn)調(diào)斜開采后，風(fēng)道需要出一組支架運(yùn)至切眼下口毛窩內(nèi)，對接大小面時(shí)，小面第一組支架下邊緣與大面第81組支架上邊緣對接寬度設(shè)計(jì)為1450mm。

2.2.3 確定小面下口第一組支架位置

通過理論計(jì)算，預(yù)計(jì)大面第82組支架到接面位置時(shí)上邊緣距中間巷中線(接面前里風(fēng)道中線)與外切眼中線的交點(diǎn)以北3060 mm。中間巷凈寬4.0m，這就要求小面第一組支架下邊緣距中間巷中線與外切眼中線的交點(diǎn)以北3260mm。如圖2。

圖21186 大小面對接示意圖

3 接面前調(diào)斜開采過程中的技術(shù)問題

3.1 調(diào)斜開采比例的確定

由于外切眼方位角為：NW6°，里切眼方位角為：NW15°，所以接面前需要調(diào)整工作面方位角9度。依據(jù)工作面長度及里外切眼的夾角可以計(jì)算出運(yùn)道要比風(fēng)道多推進(jìn)16m左右，考慮調(diào)斜開采對頂板管理的影響，采用虛心旋轉(zhuǎn)的方法調(diào)斜，根據(jù)采煤機(jī)截深(0.6m)，工作面運(yùn)道要比風(fēng)道多推進(jìn)26刀，考慮每個(gè)生產(chǎn)班循環(huán)進(jìn)度(平均1.2m)、現(xiàn)場管理及生產(chǎn)組織，采用1∶3的比例進(jìn)行調(diào)斜，即工作面運(yùn)道推進(jìn)3刀，風(fēng)道推進(jìn)1刀。

3.2 調(diào)斜開采前的準(zhǔn)備工作

工作面在調(diào)斜開采過程中，工作面支架與刮板輸送機(jī)會上串，因此在調(diào)斜開采前需要將拐點(diǎn)處前后10m擴(kuò)幫，擴(kuò)幫使用3.6m方木代替日常使用的3m大半圓替超前支護(hù)即可，替超前板時(shí)下幫板頭與幫齊，往上幫擴(kuò)0.6m。

3.3 調(diào)斜開采位置的確定

從理論上講，工作面調(diào)斜應(yīng)在拐點(diǎn)前后平均分配需要調(diào)斜量，但在正常情況下工作面在調(diào)整偽斜角控制支架與刮板輸送機(jī)上下串動的過程中，支架與刮板輸送機(jī)的上下串動與調(diào)斜之間都有一定的滯后性，就象日常生活中常見的慣性，若調(diào)斜施工過早，工作面運(yùn)道開采至拐點(diǎn)時(shí)，工作面刮板輸送機(jī)向上串動較多，需要接槽才能保證正常運(yùn)輸;若調(diào)斜施工過晚，工作面刮板輸送機(jī)向上串動較少，工作面運(yùn)道開采過拐點(diǎn)以后會出現(xiàn)刮板輸送機(jī)到下串到運(yùn)道下幫，不能保證正常運(yùn)輸，根據(jù)以往調(diào)斜開采經(jīng)驗(yàn)，調(diào)斜量達(dá)到6～8m時(shí)，工作面支架及刮板輸送機(jī)才開始串動，結(jié)合工作面現(xiàn)場實(shí)際，工作面平均傾角在20°，調(diào)斜開采困難，因此將16m的調(diào)斜量分配為過拐點(diǎn)前調(diào)斜12m，過拐點(diǎn)后調(diào)斜4m，所以工作面推采至拐點(diǎn)前18m開始調(diào)斜，過拐點(diǎn)后6m停止調(diào)斜。風(fēng)道相應(yīng)的位置為小面以里22開始調(diào)斜，14m時(shí)停止。

3.4 調(diào)斜開采過程中大面末組支架位置的控制

工作面調(diào)斜開采過程中，工作面支架與刮板輸送機(jī)會向上端頭串動，為順利完成調(diào)斜后接面工作，在調(diào)斜開采過程中需要控制大面末組支架的位置，即大面末組支架與小面第一組支架間隙控制在200mm左右為宜，推采至小面以里30m時(shí)在小面第一組支架下側(cè)0.6m位置打一組方向線，方向線與接面后工作面推采方向平行，再將方向線平移并延伸到大面末組支架位置，要求大面末組支架上邊緣在方向線線上0.4m，每班班前、班后量一下大面第82組支架上邊緣與方向線的相對位置，過大或過小，都要及時(shí)調(diào)整下面推采時(shí)的偽斜角度、頂刮板運(yùn)輸機(jī)和移架順序、支架姿態(tài)，實(shí)施對接前期動態(tài)觀察，確保對接成功。

4 上下面對接施工方法

4.1 對接前的準(zhǔn)備工作

1)大面開始調(diào)斜開采前，采用兩塊2.4m方木對接將小面下口毛窩往上幫擴(kuò)1.5m，同時(shí)，調(diào)斜開采過程中支架上串，當(dāng)大面第82組支架全部進(jìn)入巷道內(nèi)時(shí)，將支架回出放置小面下口也擴(kuò)好幫的毛窩內(nèi)，距接面點(diǎn)位置6.0m時(shí)大面機(jī)尾10組支架范圍內(nèi)聯(lián)雙層金屬網(wǎng)，網(wǎng)的外邊緣以能接到中間巷上幫上頂為準(zhǔn)。

2)當(dāng)里風(fēng)道超前替至小面下口以里3m時(shí)，采用3.6m方木替超前，往上幫擴(kuò)0.6m。

3)距接面位置3.0m時(shí)，在里風(fēng)道開口位置的上幫在小面第1組支架的下方處打一空心木垛，向前推采時(shí)將大面端頭以里單體柱回出，并保證工作面后部刮板輸送機(jī)機(jī)尾能運(yùn)出。

4)到上下面支架前梁端頭成一直線接面位置時(shí)，下面機(jī)尾10組支架范圍內(nèi)每組支架上挑兩塊1.6m長木料，木料端頭用單體柱逼幫;接面范圍底板清理，使上下面兩部刮板運(yùn)輸機(jī)在同一斜面上。

4.2 對接施工

4.2.1 拆刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾

大小面形成對接條件后，首先將大面兩部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾拆除，拆下的前部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾運(yùn)到小面上口以外放好。再將后部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾運(yùn)到小面上口后部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾。

4.2.2 接后部刮板運(yùn)輸機(jī)

大面機(jī)尾運(yùn)出后，將大小面后部刮板運(yùn)輸機(jī)底鏈接好，接鏈時(shí)看好防止擰氣。把后部刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽運(yùn)到位，聯(lián)接上鏈，同時(shí)接后部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾，接好后緊鏈運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2.3 支架入位

在大面第81組支架或小面第1組支架尾部掛好滑輪，將需入位支架降到最低限度，用JH－8絞車配合滑輪反向把支架旱運(yùn)后牽，牽引支架入位時(shí)，絞車要點(diǎn)動開車，發(fā)信號人員站在安全地點(diǎn)，同時(shí)密切注意支架姿態(tài)，有問題及時(shí)發(fā)停車信號處理，確保支架準(zhǔn)確入位。支架牽到位后用單體柱將支架方向找正，接通液壓系統(tǒng)后把支架升起。

4.2.4 接前部刮板運(yùn)輸機(jī)

支架入位升起后，對接前部刮板運(yùn)輸機(jī)，方法同接后部刮板運(yùn)輸機(jī)。最后更換采煤面電纜、供水管路。完成對接的全部工作。

4.2.5 平移支架

大小面成功對接后，因上面支架安裝時(shí)沒和前后刮板運(yùn)輸機(jī)聯(lián)接，同時(shí)因設(shè)計(jì)對接寬度大于支架實(shí)際寬度，所以需把上面支架用單體柱向下平移，支架與前后刮板運(yùn)輸機(jī)對正后上好十字頭聯(lián)接。用單體柱平移支架時(shí)柱頂支在被移支架頂梁下、柱根支在相鄰上側(cè)支架底座上，單體柱與支架接觸面墊好防滑皮子或木板，同時(shí)拴牢保險(xiǎn)繩，人員使用支架控制手把5.0m以外遠(yuǎn)方操作。平移支架時(shí)架間隙不許大于500mm，否則架間用2.4m大板配合單體柱一板不少于兩柱支護(hù)，防止平移支架時(shí)頂板下沉。

5 結(jié)語

此次調(diào)斜接面工程，重點(diǎn)工作是現(xiàn)場觀測及控制，調(diào)斜過程中，現(xiàn)場控制較好，工作面支架及前后刮板運(yùn)輸機(jī)與運(yùn)道搭接正常，工作面末組支架與設(shè)計(jì)位置誤差較小，且實(shí)現(xiàn)了調(diào)斜不減產(chǎn);利用周末兩天完成接面工程，接面工程完成后正?；夭桑瑢?shí)現(xiàn)了班產(chǎn)2000噸，創(chuàng)全礦最高水平。

因受到自然地質(zhì)條件的限制，回采工作面乃至采區(qū)一般都有不規(guī)則形狀的現(xiàn)象;隨著開采技術(shù)水平和管理方法的提高，設(shè)計(jì)回采不規(guī)則工作面已不再是難不可行的事。根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)計(jì)，即可提高資源的有效利用，也給回采提供了必要的安全保障。但是接面工作與工作面過拐點(diǎn)位置不能太近最少不能小于20米或?qū)⒐拯c(diǎn)設(shè)計(jì)在接面以后，在做工作面設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)道與運(yùn)道應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)拐點(diǎn)，本文所選題材因風(fēng)道拐點(diǎn)與接面點(diǎn)較近，沒有設(shè)計(jì)拐點(diǎn)，結(jié)接面工作帶來很大困難，本文對輕放工作面調(diào)斜接面的施工方法、步驟進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，會對今后類似工程起到指導(dǎo)作用。

［1］徐永圻.采礦學(xué)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003

［2］陳炎光，徐永圻.中國采煤方法［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1991

［3］李建民.開灤復(fù)雜煤層綜合機(jī)械化開采技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2007

Lrregular oblique light face junction engineering technology transfer

CHEN Fourxiang
(Kailuan Linnancang Mining Company，Tangshan Hebei064106)

The large fully mechanized coal face equipment，moving down side is more complicated，the general requirements of the rule face shape is conducive to synergy and have the advantage.But the reality was often face a variety of design factors，resulting in pushing the mounting bracket is required during mining，and air duct junction with Wan Road had inflection point.In this paper，transferred light face in 1186 inclined junction engineering practice，discusses the process of light mechanized transfer ramp junction construction conditions，construction methods and location of inflection point position and the junction between the discussion on the future design and construction of similar projects have reference guide.

transfer oblique;junction;practice; discussion

TD822+.1

A

1672－7169(2011)01－0041－04

2011－01－03

陳四祥(1982－)，男，四川宜賓人，采煤助理工程師，現(xiàn)任開灤集團(tuán)林南倉礦業(yè)分公司回采管段工程師。