优化工艺精细管理实现快速综掘技术实践

2022-09-11

炮掘方式在我矿已经发展到了比较高的水平。但由于炮掘迎头落岩方式的落后, 在很大程度上制约了巷道掘进速度的进一步提高。随着矿井开采的延深, 地压增大, 采掘衔接将日趋紧张。只有依靠科技进步, 精细化管理, 采用机械化掘进才能提高进度。我矿自2 0 0 6年开始试用综掘机, 在几年的生产实践中, 积累了一定的经验, 不断刷新记录。特别是2 0 0 8年初在引进安装EBZ150综掘机后, 8月份创出了月单进5 7 6米的新水平。

1 生产地区基本工程概况

1 9 1 5工作面位于已采1 9 1 3工作面的下部。副巷沿9﹟煤层顶板布置, 与1913工作面运巷相距2 0米, 设计工程量1 3 3 0米。煤层赋存基本稳定, 厚度3.5 m。煤层直接顶为粉砂岩, 伪顶为泥质粉砂岩, 裂隙发育、较破碎、厚0.5m左右。掘进至9 6 0 m处遇有一条落差8 m的正断层。

2 掘进工艺方面

2.1 巷道支护的技术参数

巷道为矩形断面, 净宽×中高=4.4 m×2.8 m。锚网梁+小孔径锚索补强支护。优化设计后的支护参数如下。

(1) 顶板支护:20×2200mm的左旋螺纹钢锚杆, 间排距9 0 0×9 0 0 m m。顶梁为16mm圆钢焊成的梯形梁。顶网为6.5mm钢筋, 网片规格为900mm×1100mm。顶锚索为17.8mm长度7.0m的钢绞线及配套索具。锚索设计间距为1.6 m, 成对布置, 当底板破碎时要根据顶板情况适当加密为五花布置。

(2) 两帮支护:采用锚网点锚的锚杆支护形式, 间排距8 0 0×8 0 0 m m, 1 8×2 2 0 0 m m的圆钢反麻花锚杆。托盘为铁加木复合托盘;帮网采用金属菱形网。根据以往经验增加帮锚索加强两帮支护, 控制两帮位移。帮锚索:1 5.2 4 m m长度4.3 m的钢绞线及配套索具, 上帮布置2排, 下帮布置1排, 间距1.5 m。

2.2 工艺流程

采用E B Z 1 5 0型掘进机割煤、装煤, 迎头用40T刮板输送机转运至650型带式输送机运煤, 人工与小绞车运料、锚杆钻机与风煤钻分别打注顶、帮锚杆 (索) 支护巷道。

工艺流程为:接班→掘进落煤、出货→敲帮问顶→移前探梁、铺网上梁→永久支护→下一循环。

3 技术关键与创新

3.1 细化管理工序、合理安排工序

充分利用作业时间合理安排施工工序, 提高掘进速度。该地区施工特点是:参加人员多, 施工工序多, 作业空间和时间有限。为减少互相影响, 以掘进机割煤和顶板支护为主要施工工序, 其它工序全部安排在该时间段交叉平行作业。具体工序衔接如图1所示。

3.2 优化施工工艺

要实现高进高效, 就要抓好正规循环。正规循环为:掘岩、支护交叉平行作业, 循环进尺2.4m, 循环时间2个小时。每小班4个循环, 小班进尺9.6 m。在本次实践中小班最多进尺14排 (1 1.2米) , 日进 (采用两掘一准工作制) 28排 (22.4m) 实现六个循环。

3.3 细化岗位分工

在劳动组织上, 采用“采用两掘一准”工作制。具体人员安排见劳动组织表, 如表1所示。

3.4 条件变化时专项措施

在施工中, 厚度3 0 0 m m～500mm的伪顶, 超过1.0米左右就局部自行掉落。遇到这种情况, 采取及时打点锚杆预先控制顶板及改变施工工艺的方法, 每割一架棚 (0.8 m) 立即及时支护, 上顶网→移前探梁→联网→退掘进机→打中部三根顶锚杆 (兼作临时支护) →掘进机继续割煤一架 (0.8m) →永久支护。缩小循环进尺为1.6m。要求顶锚索距迎头不超过1.6 m。

根据煤岩的结构、性质决定掘进机进刀方式:当煤岩较硬、裂隙不发育时, 先从底部进刀, 再割中部、上部的煤岩, 然后割两帮;当煤岩节理发育、较松软时, 先从顶部进刀, 再割中部、下部的煤, 以及割两帮。该地区特点是, 上帮容易片落, 易出现超挖。针对这种情况, 采取了上帮顶部两根锚杆及时打设, 底部三根锚杆错台阶拖后打设的方法。预留上帮底角煤柱1.2m～1.5 m左右, 留到后面再用“手镐刷平”然后再打注帮锚杆, 有效的控制了巷道型状。