◎吳春濤 董崇軍 馬立功
綜采工作面設(shè)備檢修安全隱患最大莫過于上幫作業(yè),煤壁受采動壓力和超前壓力影響,常常表現(xiàn)為煤壁松軟易片幫,而綜采設(shè)備體積龐大且緊貼煤壁運行,工作人員需要在采煤機(jī)與煤壁之間檢修、維護(hù)、處理故障,如果煤壁維護(hù)不牢固,極易發(fā)生安全事故,因此采煤機(jī)檢修時護(hù)幫是一項重要的工作,幫護(hù)好了檢修人員可以更安全,更舒適的檢修采煤機(jī)。在生產(chǎn)實踐中,隨著煤層厚度的不同、液壓支架選型的不同,護(hù)幫方法也不一樣。
中厚煤層是1.3米至3.5米厚的煤層,在中厚煤層中布置的綜采工作面選用的液壓支架種類繁多,采高大于3米的工作面液壓支架都配有護(hù)幫板,而采高低于3米的工作面液壓支架常常不配備護(hù)幫板,比如ZY6400-13/27和ZY6400-13/29型液壓支架,均為整體頂梁不帶護(hù)幫板。
曉南礦SE1403綜采工作面開采的煤層為下含煤段14#煤層。煤層厚度1.45m~2.70m之間,平均為2.09m,南部厚,向北逐漸變薄,14#煤層為半亮型,條帶狀結(jié)構(gòu),貝殼狀斷口,質(zhì)脆,節(jié)理發(fā)育。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,夾石2~5層,夾石為炭質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖,厚度0.05m~0.49m之間。7-2#與14#煤層間距為105m~117m。8#、9#、10-1#、10-2#、12#煤層均不可采。14#與15-1#煤層間距為31m。
根據(jù)采煤工作面設(shè)備選型設(shè)計、供電設(shè)計、設(shè)備支護(hù)設(shè)計,最終確定設(shè)備選擇如表
表1SE1403綜采工作面設(shè)備配置表
液壓支架帶有護(hù)幫板的,利用護(hù)幫板挑大 柈 ,增加護(hù)幫面積,同時再根據(jù)幫的破碎程度,加打一些配有大托盤的錨桿就可以有效的護(hù)幫;液壓支架不帶有護(hù)幫板的,護(hù)幫工作相對來說,就要麻煩一些,通常要打單體或其他點柱再利用剎桿將幫剎好,或者多打一些配有大托盤的錨桿也可以有效的護(hù)幫。
(1)傳統(tǒng)的護(hù)幫方法工作量大,上幫作業(yè)時間長,不利于作業(yè)人員的安全,浪費了大量的人力、材料、時間。
(2)使 用單體護(hù)幫,剎 柈 時,單體側(cè)向受力,容易彎曲損壞。
(3)打錨桿護(hù)幫的,錨桿一次性投入使用,不能回收。
(4)采煤機(jī)檢修結(jié)束后,需要將能回收的支護(hù)材料回收,回收工作量大。
在采煤機(jī)機(jī)身上面固定2組可調(diào)式護(hù)幫架(如圖2),護(hù)幫架由護(hù)幫缸、導(dǎo)向槽、護(hù)幫梁組成,利用采煤機(jī)的高壓水,控制護(hù)幫缸活塞桿的伸縮,帶動護(hù)幫梁擠壓煤壁,護(hù)幫梁與煤壁間加設(shè)大柈,增加護(hù)幫面積,從而達(dá)到護(hù)幫的目的。
圖2采煤機(jī)機(jī)身護(hù)幫裝置示意圖
(1)護(hù)幫高度可調(diào)。通過調(diào)整導(dǎo)向槽前方的調(diào)高裝置,使護(hù)幫梁高度可調(diào)。(如圖3)
圖3護(hù)幫裝置機(jī)械圖
(2)護(hù)幫長度可調(diào)。當(dāng)煤壁片幫時,通過調(diào)整導(dǎo)向槽后方的調(diào)位裝置,使護(hù)幫缸位置前移,
(3)護(hù)幫面積可調(diào)。通 過調(diào)整護(hù)幫梁與煤壁間加設(shè)大 柈 的數(shù)量,使護(hù)幫面積可以調(diào)整。
曉南礦SE1403綜采工作面液壓支架型號為ZY6400-13/29,此套液壓支架整體頂梁無護(hù)幫板,設(shè)備安裝期間在采煤機(jī)機(jī)身上安裝了隨機(jī)護(hù)幫裝置,利用采煤機(jī)機(jī)身現(xiàn)有螺栓和銷軸,作為采煤機(jī)機(jī)身護(hù)幫裝置的固定點,利用護(hù)幫千斤頂,實現(xiàn)護(hù)幫裝置的伸縮。護(hù)幫工字鋼伸出后,可夾住木 柈 ,實現(xiàn)了對采煤機(jī)機(jī)身對應(yīng)煤壁的支護(hù)。由于護(hù)幫小缸可以隨采煤機(jī)移動,省去了人員抬運單體液壓支柱的時間,縮短了工時,降低了勞動強(qiáng)度。使用此護(hù)幫裝置減少了支護(hù)時間,增加支護(hù)強(qiáng)度,很大程度上提高了上幫作業(yè)的安全系數(shù)。
目前工作面已經(jīng)回采結(jié)束,每天使用護(hù)幫裝置維護(hù)上幫煤壁安全可靠,而且工作效率得到很大的提高。平均每月節(jié)約人工270個,節(jié)約材料費用3.5萬元,工作面2017年8月開始回采至2018年9月回采結(jié)束,共回采13個月,至回采結(jié)束節(jié)約人工費、材料費共計115.7萬元。
新研制的護(hù)幫方法,在鐵法煤業(yè)集團(tuán)曉南礦、曉明礦等中厚煤層的綜采工作面得到了廣泛的應(yīng)用,取得了良好的護(hù)幫效果,給礦井帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。