山东能源集团贵州矿业有限公司兴阳煤矿 贵州织金 552100
摘要:贵州兴阳矿业有限公司,隶属于山东能源贵州矿业公司。该矿11601综采工作面为首采工作面,地质条件复杂,顶板破碎,工作面倾角大,平均坡度35度。该综采面也是首个回撤工作面,支架回撤难度大,矿领导班子及专业人员多次深入现场、结合现场实际情况及现场存在的安全隐患,充分部署,周密安排,制定了安全回撤技术措施,最后实现了工作面设备的安全回撤。
关键词:大倾角支架回撤
一、矿井概述
井田位于贵州省织金县城以西13km处,行政区划属织金县城关镇管辖。其地理坐标:东经105°39′43″~105°41′43″;北纬26°39′08″~26°40′07″。井田至织金县火车站运距约13km,至安顺电厂公路运距约110km,至厦蓉高速G75织金收费站约20km,交通方便。
井田属以剥蚀、侵蚀作用为主的低中山地貌形态,山脉走向主体为北东~南西向,龙潭组地层中北西~南东向的峰谷发育,致使含煤地层沿走向高低起伏连绵不断。井田西北高,东北低,最高点海拔标高1862m,最低点位于井田南东小溪沟海拔标高1592m,相对高差270m。兴阳矿业有限公司可采煤储量1246.3万屯,矿井年设计生产能力45万吨,服务年限19.7年。
二、工作面概括
(一)贵州兴阳矿业有限公司11601工作面斜长125m,倾角达30°-34°,煤层平均厚度1.4米,共铺设86组型号ZY3800/12/28支架。现煤壁至原切眼煤壁总宽度9m,原切眼支护完好没有冒落。大倾角综采工作面设备回撤一直是困扰很多矿井安全的重大难题,随着矿山生产机械化、数字化程度越来越高,矿山设备选型也越来越大,造成大型设备在回撤过程中存在很多困难,对安全管理也存在很大隐患。为了利于回撤支架后对顶板的管理,选择自下而上依次回撤。
(二)工作面上下顺槽全部采用锚网索支护顶板,个别顶板破碎处采用11#工字钢制作的钢支架支护顶板。经公司及兴阳矿各专业负责人现场会诊、论证,工作面切眼中部以上拖夹矸开采,决定将11601综采工作面回撤并保留巷道,将工作面采煤机、刮板输送机、综采支架撤出,回撤中对技术、工艺进行了很多的创新和调整,攻克了很多客观和主观的困难,最终取得了公司首个大倾角综采工作面安全、高效回撤的成功。
三、回撤准备工作
(一)回撤设备前,沿工作面综采支架方向在工作面上巷上帮掘深度5m、净高2.2m、净宽2.4m的绞车硐室,采用DW25-250/100单体支柱配合2.5m工字钢梁进行支护。绞车硐室施工完毕后,安装JSDB -19双速绞车,并在上出口以外10m处下帮安装JH-20A回柱绞车作为提运辅助绞车。为确保运输路线畅通,回撤设备前,将11601回风巷超前支护撤掉,配齐各种支护材料及所用的工具、设备。
(二)11601工作面回撤综采支架绞车采用“地锚”固定的绞车时,用M20×2200mm右旋无纵纹等强度螺纹钢锚杆配合压板固定,锚杆压板厚度不小于20mm。锚杆埋入全岩底板深度均不少于1500mm,全煤底板深度不少于1800mm,每根锚杆拉力不少于70KN。采用“四压两戗”固定,用于打压趄柱子的材料应用直径不少于Φ180mm的圆木,戗柱前倾与顶板夹角75°,用木楔打紧打牢并且支柱上方顶板要挖100—150mm柱窝,压柱角度前倾8°。
(三)11601综采工作面回撤轨道选用24kg/m钢轨,长度为6m,轨道木枕木间距为700mm(枕木中至中),开始布置木枕木,铺设好的轨道,扣件齐全、牢固可靠。上车场变坡点处安设牢固可靠的“一坡三挡”设施。绞车使用6×19股纤维芯结构钢丝绳,绳Ф28mm、长度180m。主滑头加装绳胆,插接长度不低于捻距的2.5倍,绳头外露不少于10mm。斜巷提升运输时,信号要灵敏可靠,必须装有把钩工与绞车司机联络用的声光兼备的工作信号,工作面各回柱绞车安装语音信号或使用防爆对讲机。绞车前安装防护网,防止钢丝绳断绳回弹伤人。
四、支架回撤工艺及注意事项
(一)各项准备工作完成后,开始工作面的拆除工作,根据设备布局,确定拆除顺序为采煤机→工作面刮板输送机→支护顶板→液压支架。首先把工作面浮煤、浮矸清理干净,采煤机在工作面机尾解体后,分别运出工作面升井;撤工作面刮板输送机时是从上往下开始回撤,综采支架工作从下而上,从1#架开始回撤,利用机尾处的双速绞车将工作面1#综采支架调向拉出,同时在支架拉出处及时支护,将工作面2#、3#支架调向拉出,4#支架作为回收工作面支架的掩护支架,并随工作面综采支架回收逐步向机尾方向移动,掩护支架升实后,即可采用单体支柱配合铰接顶梁支护机头部分,掩护支架采空区侧有单体液压支柱支护顶板,单体液压支柱与掩护支架后尾梁齐,有6排单体液压支柱支护顶板,并及时支护拉出支架的空隙部分,然后拉回下一架回撤。待工作面支架回撤到工作面装车平台跟前时,掩护支架架后及靠采空区侧单体液压支柱要滞后掩护支架不少于3排的支护,以便掩护支架上装车平台时,支架后方打替身单体液压支柱,掩护支架上装车平台拉出后,及时填平填实装车平台,以便后面的支架出架,一直到支架回风顺槽装车平台。
(二)回撤过程中注意事项:
(1) 顶板问题,在撤架的地方要指派专人进行维护、调向,派专人观察顶板、煤帮的情况。如有异常,要马上处理,支架撤出 后,必须按要求及时支护好顶板,顶板破碎,须铺设钢丝网,顶梁之间加蓧笆,避免出现网兜。支架降架前,先把顶板维护好,无隐患后,再缓慢降架前移。
(2)绞车司机、支架工、信号工要紧密配合,由跟班矿领导及当班班长统一指挥,信号工要只听从当班班长的指挥,任何人不得擅自发送提升或下放信号,严禁用喊话、晃灯等代替绞车信号。使用绞车拉支架时,绞车钩头要固定在支架左右两侧,支架受力均匀,避免跑偏。拖拉时,一定要看好钢丝绳,人员撤到安全地点。
(3)支架降架前,通知周围所有作业人员撤到安全地点,降架不得一次降完,应缓慢降低,并由当班班长在上方支架内密切注视周围的顶板情况,待顶板稳定后再前移调向。撤架期间,现场瓦检员必须加强瓦斯、二氧化碳浓度、温度的检测,发现异常,及时汇报处理。
(4)三角区维护、回收完毕后,再拉掩护架。先将绞车钩头用销轴与支架底座起吊孔连接在一起,然后由一名专职支架工进入到掩护支架立柱间操作支架,缓缓降架。支架降下最低后,支架工离开支架,躲到工作面支架立柱间。使用绞车将掩护支架前移1.5m,使掩护架顶梁与被撤支架上侧平齐后,再进入掩护架将支架升起接实顶板,拉掩护架时,所有作业人员必须躲到工作面支架立柱间。
五、结束语
回撤过程对人员及时间进行了合理有效的安排,最大限度地提高工时利用率,现场的区队、班组相互配合、分工明确、各负其责,极大的提高了撤除工效,由于方案正确、措施得力,尽管11601工作面倾角很大,但撤除过程中未出现倒架、滑架等安全事故,实现了安全、快速撤除。为公司及兄弟矿井大倾角设备撤除积累了宝贵经验。
参考文献:
{1}2016年修订版《煤矿安全规程》。
{2}郑军;大倾角厚煤层放顶煤开采覆岩运动规律与矿压特征研究{D};河南理工大学;2011年