综采工作面安全高效回撤装备关键技术研究与应用

2022-11-16

某煤矿投产年限为97年,一直以来该煤矿在开采过程中所使用的采煤工艺主要为综合机械化、炮采,从07年到现阶段该煤矿在采煤工作方面将机械化生产进行了全面落实,实现了100%的高效采煤率。尤其是近年来,该煤矿在采煤过程中基于相应原则(能综则综、能升则升、能重则重)的指导背景下,针对综采工作面的装备效果进行了积极不断的提升,实现了煤矿开采工作的全新发展,即大功率化以及重型化和轻型智能化,借此来促使矿井单产单进水平的不断提升。面对如此的发展势态大幅度提升了矿井产量,同时在采煤过程中应用大功率设备的基础上实现了更为频繁的采掘接替煤矿开采形式,而此时在矿井生产过程中相应的重要环节受到综采工作面的回撤而产生一定阻碍作用。本文通过对现阶段大量回撤经验的总结以及在设备回撤过程中进行了积极不断的探索和大量的创新实践,充分研究了以下关键工艺的关键技术:收尾-回撤-装车,切实有效保障煤矿综采工作面安全高效回撤,并且针对煤矿矿井安全生产的顺利开展创造极为有利的条件。

1.研究项目内容

在煤矿实际开展过程中为了促使回撤技术效果的不断提升,并针对矿井综采工作面回撤装备及时进行深入的优化和改善,煤矿针对综采工作面安全高效回撤装备关键技术研究是尤为重要同时也是必然而为之的。对此煤矿首先应针对综采回撤工作面进行积极不断的探究实践,在探究实践开展过程中应重点研究关键工艺的关键技术。本人通过自身所在的煤矿开采过程中对相应的实践进行了积极的开展,通过研究发现关键工艺关键技术的配套设计能确保综采回撤工作效率的大幅度提升,并且也在一定程度上促使回撤作业人员得以有效减少,同时极大程度的提升了撤回装备关键技术效果,确保基于较高安全系统的基础上实现了回撤效率的提升[1];而对于煤矿开采各项经济技术指标来说,也实现了显著提升,确保煤矿综采工作面安全高效回撤基于关键技术水平提升的基础上得以良好实现。

2.煤矿综采工作面安全高效回撤装备关键技术研究

(1)收尾工艺的关键技术

煤矿开采收尾工作中主要的工艺就是锚杆-托盘-网片,而对此工艺的关键技术进行充分的探究能够为综采工作面回撤通道的畅通给予一定保障,因此应对此加以一定重视[2]。对于综采回撤工作面的回撤通道来说,在通道内会具有双面掩护措施,此时根据实际情况以及工作面地质条件差异情况的基础上,可以采用的相应支护结构如图1所示为高强锚杆、木托盘、三层塑编网(高强锚杆每根为Ø2cm×220cm、木托盘的规格为20cm×20cm×3cm、使用的蝶形托盘规范15cm×15cm×0.8cm),在对锚杆进行支架的过程中要对相应的树脂锚固剂进行使用,使用的数量为两卷,在此基础上开展的相应锚固工作能够确保网片连网得以高质量的实现;对于顶锚来说其与支架前梁头之间的距离应确保在30cm的标准要求,并且对于每排锚杆与锚杆之间的距离来说应保持在70cm,此时相应的偏差是允许存在的、偏差范围应在10cm左右的范围,与此同时在对锚杆设置预紧力距的过程中应确保其在250N•m～300N•m范围内;此外对于综采回撤工作面通道的断层位置来说,相应的工作人员应确保将有塑编网和连网绳提前准备好,因在通道断层段顶板位置的破碎现象是较为严重的,而此时在准备好塑编网和连网绳的基础上能够确保在回撤过程中一旦发现漏矸问题能够及时对其开展补网工作,进而促使回撤通道中一些不确定阻碍物的存在影响安全高效回撤的现象发生得以有效避免[3]。

(2)回撤工艺的关键技术

新型E型框架、风动绞车、风动葫芦构成了主要的回撤工艺,针对煤矿综采作业面回撤液压开展支架工作的过程中,设计的相应装置主要为新型煤矿液压支架对E型推移和磨架进行拆除的相应设备工作流程,并且所设计装置的外形尺寸为360cm×170cm×27cm(如图2所示主要构成结构部件包含:E型移框架+磨架辅助接头+框架推移加固挡板+两台千斤顶+十字头连接孔+连接头等)。由这些部件购车的相应装置其功能主要有以下两方面内容:第一,能够促使掩护支架自动移动的功能得以良好的实现,在上述结构部件中的E型装置十字头能够连接到掩护支架上,进而促使能够相互配合的两台掩护支架发挥更好支护作用,实现推移向自移方向的积极转变,进而确保设备交叉和迈步自移功能作用的充分发挥得以良好实现,与此同时将两台千斤顶进行正确合理的安装,千斤顶的规格为88cm的孔径以及Ø16cm的柱体,确保安装的千斤顶能够通过链条连接到掩护支架的底座位置处,使得因掩护支架前移现象的发生对E型装置的不良影响(夹斜问题)得以良好避免[4]。第二,液压支架磨架功能的实现,基于E型装置前端十字头的基础上将其连接到伸缩千斤顶和链条上,进而促使其与绞车能够协调培养为拖拉提供辅助帮助,确保对液压支架磨架的拆除功能得以良好实现。

(3)装车工艺关键技术

装车工艺中的一项关键技术就是液压起重机,根据实际情况在对液压起重机进行研制设计的过程中主要型号为KYQ-3,液压起重机的主要构成部件很多,主要包含吊钩以及伸缩臂和吊臂等等,其相应的系统原理如图1所示。在综采工作面回撤通道内主要对其进行安装,并且在对其使用过程中需要配合辅助绞车来进行相应的工作,其主要在综采工作面回撤设备整机和部件的回撤工序中进行一定有效的应用,并且其辅助的回撤工作主要在以下部位:刮板机机头拆除和回撤、转载及机头拆除回撤、以及机尾以及机械中部槽等位置的拆除和回撤。

3.关键技术应用效果分析

(1)安全性高

以锚杆和网片进行的支护措施具有较高的强度,能够确保一次支护就能形成具体的支护结构,为煤矿综采作业面回撤作业环境的安全可靠性能给予一定保障;此外,基于双掩护支架支护的基础上,能够对大面积范围给予高强度的支撑作用,在此基础上促使单体柱的过量应用得以有效减少,使得支护更具安全性。

(2)工作效率高

在以往的架棚和回棚工序开展过程中,掩护架迈步前移速度非常慢,而在使用E型推移框架之后实现了掩护架迈步前移支护步伐的不断加快,有效节省了时间;此外,基于液压起重机进行积极应用基础上开展的装车工作,将拖运的距离和起吊作业等步骤做到了省略,进而促使一台支架回撤时间大大减少,提升回撤效率[5]。

(3)降低劳动强度

基于对双掩护支架支护进行积极采用的基础上,可以切实有效的将单体柱使用现象有效避免,在双掩护支架支护开展相应工作时能够促使每个循环中单体柱的人工回撤数量得以有效减少;并且在对液压起重机等装车方式进行积极应用的过程中,确保在进行绞车的拖拉和频繁摘挂钩过程中人力资源的减少,促使劳动强度得以大大降低的同时、也能够保障工作效率和工作质量。

4.结束语

煤矿综采工作面安全高效回撤装备关键技术的研究对煤矿开采工作来说是尤为重要的,只有在对相应关键技术进行深入探究的基础上,才能确保煤矿综采工作面安全高效回撤得以有效实现。在煤矿综采工作面回撤工作开展的过程中应针对实际情况(地质、生产、技术和环境等因素)进行切实考虑,进而在此基础上设置具有针对性的计划,为综采工作面安全高效回撤的顺利进行给予一定保障。

摘要：煤矿综采工作面管理工作开展过程中的一个重点环节就是综采工作面设备的回撤,其中较为复杂的回撤方式主要就是液压支架,因在液压支架设施进行设置过程中其一侧区域基本是空的,而支架上方的顶板已经因采动受到了一定影响,而面对如此的情况,综采工作面安全高效回撤装备的关键技术研究是尤为重要的,只有在对安全高效回撤装备关键技术进行深入研究的基础上才能确保其应用的科学合理性,促使综采工作面的安全快速回撤得以良好实现,确保煤矿开采现况以及面临的相应问题得到根本上的改善、并促使煤矿开采的效率和质量得以不断提升,为煤矿开采高产高效的实现奠定坚实的基础。鉴于此,本文根据某煤矿实际情况,对关键技术进行了充分的研究,进而基于实践应用的基础上,强化了相关人员对回撤装备关键技术和熟练应用的掌握程度。

关键词：煤矿综采工作面,安全高效,回撤装备关键技术