浅析综采工作面快速回撤工艺技术应用

发表时间:2020/8/10   来源:《工程管理前沿》2020年6卷11期   作者:杨恒
[导读] 煤矿综采工作面快速回撤工艺是矿井接续中一项重要的工作环节,
        摘  要:煤矿综采工作面快速回撤工艺是矿井接续中一项重要的工作环节,韩家湾煤炭公司安装队在回撤工艺上不断提炼总结操作方法,采取“提前介入”,改进工艺技术,形成低成本,高效率的安全快速回撤管理模式,对综采工作面安全快速回撤技艺工法,提供了很强的技术及管理依据。
        关键词: 快速回撤;工艺应用
        一.工程概况
        (一)回撤工作量
        本文以韩家湾煤炭公司3401综采工作面回撤为例,该工作面采用U型后退式采煤法,共需要回撤155台液压支架、109台垛式液压支架、刮板运输机、转载机、破碎机、自移机尾、24组设备列车、单轨吊、胶带运输机机头部及8根工作面电缆及辅助缆线、监测监控设备等所有所需回撤设备。
        (二)回撤工序
    1.设备列车及8趟高压电缆——2.刮板运输机、采煤机回撤工序——3.拆除刮板运输机前后传动部、采煤机前后摇臂及滚筒——4.回撤刮板运输机、刮板链条升井至井口——5.回撤第二排垛式支架至井口——6.回撤采煤机机身、前后滚筒、摇臂升井至龙门吊广场——7.转载机、破碎机、自移机尾回撤工序——8.液压支架回撤(含安设临时泵站、局扇、回柱绞车等)——9.收口。
        (三)劳动组织
        参与此次回撤工作共计67人,设立机电班、两个生产班(含运输小班)、1个特种车检修班,每班配置相应的岗位人员。配置WC25-EG型铲板车4台;WC40-Y型支架车4台特种车辅助此次回撤。
        二.回撤工艺技术的改进
        (一)“提前介入四步流程”施工法
        做好回撤通道顶板、帮部及交叉口补强支护后,提前安排施工人员进驻综采工作面,一是了解综采所有回撤设备的工况情况,对初撑力不足的支架进行定位跟踪记录;二是当推采剩余15m后,提前介入机头机尾传动部、运输部、转载部等区域的固定螺丝,采取涂抹松动剂等措施,对锈蚀的螺栓进行松动处理,为后期拆解提供便利条件;三是进入末采挂网阶段后,每班派驻4名支架工参与工作面推采,并做好收放网的相关工作;四是回撤前对所需的特种车及相关辅助工器具进行加工和完善。
        (二)“三组交叉两同步”施工法
由于综采工作面设备回撤后部分设备需升井检修,部分设备用于新安装工作面,因此对回撤工程采用分组分段、交叉作业的方法,推进工程整体进度。分为三个回撤小组,第一组负责设备列车、转载机、破碎机、自移机尾、刮板运输机、超前支护单体支柱、单轨吊、高压电缆、高压胶管、胶带运输机的回撤;第二组负责液压支架及垛式支架的回撤;第三组为运输组,负责运输所有设备。
两同步:回撤设备列车及高压电缆→回撤单轨吊→回撤转载机、破碎机、自移机尾→回撤刮板运输机→回撤采煤机→回撤第二排垛式支架→布置回撤绞车→采用“双头”回撤法,形成掩护架→回撤液压支架与第一排垛式支架(同步进行)。
        三.回撤支架演示
利用滑轮组(30T滑轮)、绳径为31mm的钢丝绳、50T吊装链,配合JH30回柱绞车将支架撤出工作面。
1.根据工作面的现场情况,初步定于78#架处断开,由中部向机头、机尾方向利用双掩护支架配合绞车回撤——2.首先回撤77#架,倒运出工作面,然后利用76#架和78#架形成机头双掩护架。3.待机头掩护架形成后,利用同样的方法回撤80#架,利用79#架与81#架形成机尾双掩护架。4.待机头、机尾掩护架形成后,依次回撤剩余液压支架。
 

        四、回撤采取管控措施
        (一)顶部上覆岩层变化
        随着回撤支架工作开始,回撤工作面上覆顶板岩层应力分布不断变化:首先是进入末采期间,受周期来压影响,老顶首次断裂,缓解周期来压对支架造成的压力影响;其次进入回撤期间,受支架在工作面产生的反作用支撑力不断变化,老顶悬空面积增大,支架对老顶的静载荷力逐渐变化,受重力原因下沉,破坏岩体平衡状态;最后对回撤通道产生动压作用,造成回撤通道压架或者片帮,给回撤速度和顶板安全管理带来压力。
(二)采取的支护措施
        1.回撤通道联合支护技术:
        根据韩家湾地质构造特征,在综采工作面回撤通道顶部采用锚杆、网片、木托板、锚索加钢带联合支护,帮部采用锚杆、网片、木托板联合补强支护。
        对回撤通道及交叉口采取锚网锁补强支护措施,范围如下:①3401回撤巷煤柱侧帮部剩余未支护区域(含皮带巷抹角);②3401回撤巷与回风巷交叉点(3304联络巷两个抹角);③3401皮带巷与1#斜联巷交叉点抹角;④3401回撤巷(回风巷侧)开口顶板处。
        2.顶部补强支护参数:采用单点锚索进行支护,共打3根(以现场标定为准),锚索规格21.6*6000mm,锚索托盘300×300×10mm蝶形,树脂药卷CK2360型,锚索外漏150-250mm。
        3.帮部补强支护参数:锚索15.24×3000mm+H梁+W钢带,间排距2800×1500mm;锚索托盘300×300×10mm蝶形,树脂药卷CK2360型;纵向增加H梁,横向增加W钢带,“井”字式铺设。
        4.回撤巷顶部对已支护锚索挂防护网,防止回撤期间锚索托盘及锁具因顶板压力掉落伤人。防护网采用条带式柔性网,网片规格为0.5×10m,防护网沿锚索纵向铺设,锚索外露部分要穿过柔性网孔,柔性网片与顶板铁丝网采用细扎丝绑扎,连网间距300mm,网片纵向搭接深度为100mm,共铺设3排网片。
(三)取得的技术优势
        1.通过对回撤通道的补强支护,避免在支架回撤过程中出现片帮、漏顶、冒顶等安全事故。
        2.在进入末采阶段,合理规避周期来压,使得老顶压力得以提前释放,减少后期对回撤支架的影响。
        3.采用“双向”回撤的方法,从施工工期上快速调高了施工效率,从理论上压缩回撤时间至少一半以上,为快速安全回撤提供可靠保障。
        (四)采取的管理措施
        1.在进入综采工作面末采前,对工作面回撤所需要材料和大型机械等逐一进行排查,查漏补缺,确保回撤工程所需的材料、设备设施、工器具全部准备到位。
        2.制定合理化的计分奖励办法,划分基础任务、奋斗任务,以定任务为准,严格班组内部回撤设备工程量考核,按劳统筹分配,充分调动参与职工的积极性。
        3.发挥“关键少数”管理人员的表率作用,制定严厉的奖惩措施,加强现场安全管控,对当班回撤任务实行挂钩考核,倒逼管理人员在现场积极协调回撤期间出现的各类问题,保障回撤工程有序开展。
五、实施效果
        3401综采工作面全场265m,需要回撤155台液压支架、109台垛式支架、转载机、破碎机、刮板输送机、顺槽胶带输送机、所有监测控制系统、设备列车及缆线等,总用时9.5天,正式撤架共用时5天,日平均回撤31台,单日最高回撤支架记录36台,创历史新高。
       
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