薄煤层综采工作面对接工艺研究

1 矿井地质条件

滨湖煤矿矿井地质构造较为复杂, 煤系地层较为平缓, 倾角3°～6°, 平均4°。主采煤层为石碳系太原组l2下、16煤层。16煤厚度在1.25m～1.30m, 煤层较薄, 煤层结构复杂, 局部含一层0m～0.5m的黄铁矿结核。直接顶为十下灰岩, 坚硬, 硬度系数8.3, 顶板不平整, 凹凸明显, 平均厚度4.4m。直接底为灰色泥岩, 松软, 泥质胶结, 水平层理, 硬度系数1.74, 平均厚度4.4m。老底为灰色细砂岩、坚硬, 硬度系数5～7, 平均厚20m。

2 工作面概况

16102工作面位于—465大巷西北侧, 161集中材料巷右侧, 切眼靠近大刘庄支三断层, 切眼原设计长度206米, 运输巷掘进1270米时, 揭露落差5.8米的F15断层, 退后开切眼, 材料巷掘进1240米时, 揭露落差4.6米的F12断层, 从两巷断层揭露情况分析, F12断层对工作面下半段影响较大, 对工作面上半段影响较小, 为保证工作面的安全生产, 掘进了补充材料巷, 作为工作面里外切眼的联络巷, 但是造成工作面在生产过程中短期内需要进行对接。工作面巷道布置如图1所示。

3 问题分析

16102工作面倾斜长度206m, 里外切眼规格为:宽度4.5m, 高度1.8m。设计安装138个支架, 其中里切眼71, 外切眼67个支架。支架型号为:ZY2400—10/20两柱掩护式;支撑高度1.0～2.0m, 支架宽度1.43～l.6m, 中心距1.5m;刮板输送机型号:SGZ730/400。由于工作面的支架和输送机的本身型号匹配, 机尾比工作面的支架长0.9m, 和外切眼的输送机搭接, 如果这样的话, 推到72#支架位置时, 机尾大壳正好卡住, 也就不可能实现精准对接。所以72#支架不能直接合茬。为此在工作面设计和安装期间必须做全面系统的考虑, 才能保证工作面设备在最短的时间内实现精准对接。

4 对接前准备工作

(1) 在掘进时, 在接架切眼中的72#正前方煤壁侧刷帮做一硐室, 规格为:长*宽*高=3m*2m*1.8m;把备用5节输送机槽和72#溜子槽码在硐室内, 以便对接时不占用有效空间和影响里切眼机尾的通过。

(2) 因切眼空间有限, 在对接时输送机机尾5节不能从面前运出。在掘进时, 需加宽外切眼机头段断面, 规格为:长*宽*高=12m*7m*1.8m;以便在对接过程中临时把5节机尾加电机、减速箱存放在支架后的加宽切眼里。

(3) 在掘进时, 在正对外切眼的机尾做一硐室, 规格为:长*宽*高=3m*2m*1.8m;硐室内布置一部11.4Kw的回柱绞车。

(4) 支护方式:加强接架外切眼下端头三叉门顶板管理。根据顶板的岩性, 采用高强度螺纹钢锚杆, 其直径为20mm、长2000mm, 间排距1000×1000 (mm) 。

(5) 切眼第一架支架及运输机机尾位置的确定。

先由地测部门在补充材料巷定一条中心线, 量出里切眼机尾第一架71#支架上侧边距中心线的位置, 然后反算出外切眼72#架下侧边距中心线距离, 根据支架的位置定出运输机基本框架的位置。考虑到采面推进到位时运输机机尾超出切眼第一架, 因此要在第二架后方做一个支架窝, 用于存放第一架。

5 对接方法及注意事项

(1) 工作面推采到距外切眼30时, 从外切眼内的72#支架下侧边向上留出1.3m的间距, 在顶板上定点, 在工作面71#支架上侧边定另一点, 两点之间沿顶板标一条红线做标记。严格调采工艺, 控制好输送机上窜下滑量, 最终达到预定对接位置。

(2) 在接近预定位置前两刀, 里切眼机尾5个支架摘掉联结器升实顶板停止推移, 运送机继续推移到预定位置。支架前方采用点柱作为临时支护, 煤壁前打贴帮柱。

(3) 在对接前, 外切眼利用备用运输机机尾提前形成运输系统。

6 准备好后, 开始对接

(1) 采煤机、运输机挂牌停电, 设专人看护;解体里切眼运输机机尾壳、变线槽、电机、减速箱, 用外切眼机尾回柱绞车把里切眼大件拖到外切眼机头段支架后。

(2) 原机尾大件运到位后, 从原机尾边穿链条边铺设输送机, 随后在输送机的空缺位置用四节 (机尾、固定节占三节, 72#支架占一节) 中部槽代替接好底链, 在此之前外切眼输送机的链条、刮板已全部上齐, 链条接好后将溜槽全部对接好最后接顶链, 紧链、上齐电缆槽、接好线路。

(3) 通知送电, 试车, 调试运行;割煤。

(4) 采用侧护板或单体调整支架间距;其中:使用单体调架时, 必须由队长现场指挥, 单体生根的端头必须用木刹或垫板垫实, 单体的防倒绳拴牢, 并用截止阀远程控制, 人员远离在施工地点2架以外的安全地点, 而后逐步按顺序连接运输机和支架推移板。

7 从外切眼支架后利用机尾绞车把里切眼原机尾大件拉出来回收。从面解决综采工作面的原机尾不能及时运出以及利用这个难题

8 结语

在此期间最为关键的还是生产过程中的管理, 班长每班向值班室汇报本班的生产任务和进度, 保证按照班前会布置的工作去落实, 实现工作面的正规循环;每班由验收员具体负责测量运输机尾到基准线的垂直距离, 由技术员对具体数据进行总结处理并随时调整运输机伪倾斜角度, 从而控制运输机的上下移动。确保工作面沿基准线的推进, 为对接工作打下决定性基础。

摘要：本文研究了在地质构造复杂的煤层中, 布置不规则工作面的开采工艺, 如断层只影响半个工作面, 为提高资源回收率, 减少资源浪费, 工作面可布置成不等长的内外切眼, 通过内外切眼设备安装数量、位置精确计算、定位, 巷道顶板画线, 控制运输机上窜、下滑, 使内外切眼达到精确对接, 减少了资源浪费, 大大提高了资源回收率, 在同类矿井具有推广价值。

关键词：不规则工作面,合茬,对接工艺,研究