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唐阳煤矿综放工作面对接延长回采技术

  • 来源:豆丁网
  • 发表于:2017-02-28 09:08:08
  • 点击:535

综采放顶煤工作面一般等长布置,而在遇到大的地质构造、村下压煤等条件的影响时,为了不影响生产和减少资源损失,工作面长度可能发生变化。在这种情况下,如何采取有效措施,实现综放工作面的对接延长开采,是煤矿生产过程中经常遇到的问题。裕隆集团唐阳煤矿于2003年9月成功实现了132综放工作面在区段运输巷侧的工作面延长对接回采,取得了成功的经验。

一、工作面概况

唐阳煤矿132工作面煤层赋存较稳定,煤层倾角约为15°~20°,东部约18°~20°,煤层厚度在5.6~5.8 m之间。煤层顶、底板岩性比较稳定,地质构造复杂,断层较多,尤其沿走向方向工作面中部断层密集且相互交错,多为伪倾向或近走向断层,落差较大,给生产带来较大影响。在掘进132综放工作面开切眼过程中,揭露一个落差约10 m的断层,如图3-20所示。为了避免该断层在对生产的影响,采取了首先布置上部约75 m长的工作面,推进约200 m后再延长、对接下部的51m工作面,待工作面推进到上下部相齐后,再将上下部进行对接,工作面长变最终变为126 m的方案。工作面上部75 m共安装支架48架,上下面对接后,共需支架82架,包括中间架78架,过渡架4架(机头、机尾各2架),另外区段运输巷转载机尾至前部运输机头处安设一端头支架。中间支架型号为ZF4200/16/26型,过渡架为ZFG4200/17/28,端头架为ZTZ10000/18/28。开切眼宽度为6 m,高度为2.6 m,切眼顶帮均采用锚网索加钢带的支护方式。锚杆采用φ18×2000 mm的高强度左旋螺纹钢树脂锚杆,锚杆间距为800×800 mm,锚索采用15.24×5000 mm的高强度左旋螺纹钢绞线,排距为1600 mm,锚索梁采用12#槽钢。

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 3-20  132工作面切眼布置示意图 

二、对接前的准备工作

(一)区段运输巷超前支护的改造

工作面超前支护的改造:仍采用三排超前支护,排距1.2 m,上、下帮排支柱距离煤帮均为0.6 m,在下帮两排超前支柱上架设2.4~3.0 m的π型钢架,钢架抵至下帮,π型钢梁间距1.0 m,超前仍用1.0 m双楔梁与合单体液压支柱支护如图3-21所示。

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 3-21  区段运输巷超前支护布置示意图 

(二)端头支架的拆除

首先在132工作面运输巷中拆除转载机(50 m)、破碎机并运至胶带机尾。于撤除端头架位置提前在运输巷内复棚,复棚距离10 m。复棚要求:棚距1 m,棚头采用长度不小于3 m的π型钢支架。一梁两柱,棚头尽可能抵至巷道上帮,当端头架全部支撑棚头时,撤除端头支架。

为防止撤除端头架后工作面支架下滑,在撤除端头支架前预先将工作面下头坡度变缓,形成人为平台,平台长度6~9 m。

(三)延长面的安装

1.工作面设备

工作面切眼内安装液压支架34架,其中ZF4200/16/26型支撑掩护式低位放顶煤中间架32架,ZFG4200/17/28型过渡架2架,拆除并安装ZTZ10000/18/28型中置式端头支架1架。

SGD630/220前部输送机51 m,SGD630/220后部输送机51 m,包括前移前溜头及5节特殊槽、后溜溜头及一节过渡槽。

敷设区段回风巷电站至工作面及工作面管路共151 m,其中φ25支架供水100m;φ25煤机供水管51 m,区段运输巷φ16端头支架至转载机及胶带机尾供液管100 m。

敷设现切眼各类电缆5路(采煤机电缆、现工作面至前溜子前部电机、至后溜子前部电机、至转载机、至破碎机)共计400 m,及电缆拖移装置51 m。

工作面控制及信号系统、照明系统延长,其中包括TK230扩音电话4部,照明灯5个。

拆除SGW-150溜子10 m、SGW-40溜子51 m、安装SGW-150溜子55 m、SGW-40溜子51 m。

2.设备安装工艺

缩短SGW-150溜子→前、后部运输机中部槽到位→过渡支架→中间支架→拆除SGW-40溜子→安装SGW-40溜子→延SGW-150溜子→工作面向前推进至距切眼50 m后拆除SGW-150溜子→拆除转载机、破碎机→拆除端头支架→安装SGW-150溜子→工作面推至新切眼拆除SGW-150、SGW-40溜子→前后部溜子及支架合茬→敷设前后部运输机、转载机破碎机电缆→工作面供水、控制通讯和照明系统延长→单机试运转→联合试运转→重载联合试运转→设备安装检查验收。

(四)对接工艺

综放工作面对接其实质就是设备的对接,即上采面设备在推采过程中以待延长面为相对参考目标,按一定的空间位置关系与延长面设备动态实施对接,所以设备对接间隙合理与否,是决定工作面对接速度和是否成功的关键,显然无间隙导致上、下采面设备前后重叠,不可能对接,但间隙过大,将造成调整困难。

综放面对接延长的关键在于中间支架的连接合并,在支架安装过程中当支架由下向上安装至50架位置后,将第49架位置的支架暂时不就位,将该支架暂放在上部切眼第46架位置靠煤壁侧,留出第49架位置用于继续出煤,当原工作面推进距新切眼50 m时,开始拆除端头架,工作面继续推进距切眼15 m时,采取单向推溜的方法使支架开始逐步下滑,当推进至新切眼时,第48架应滑至原端头架位置(在48架下滑期间,区段运输巷溜子靠下帮铺设出煤)。此时,将第49架支架补入该位置。若该位置过大或过小,则采用短单体支柱配合支架侧护板进行逐架调整,直至符合支架间距1500mm止。如图3-22所示。

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 3-22  延长面设备安装布置示意图 

三、效益分析

(一)简化了系统,提高煤炭采出率

如果不采取这种工作面延长对接布置方式,而把工作面在现有的位置上退后200 m布置全长工作面,那么因断层影响的200 m将造成很大的煤炭损失,如果采用炮采补采,则使系统变得复杂。采用不等长工作面延面对接进行回采,可多回收煤炭18万t,多创产值达3000万元。

(二)提高煤质、保护设备

采用延面对接方式进行回采,避开了走向断层的影响,提高了煤炭质量,同时降低了机械设备因断层岩石所造成的不同程度的损坏,从而大大降低了设备的维护费用,延长了设备的使用寿命,经济效益显著。


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