大采高工作面切眼分次掘进工艺

songlikai 发布于:2013-2-13 13:32 分类:论文创新

 

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发表于《现代矿业》2012年第12

 

   大采高工作面切眼分次掘进工艺应用

王红亮1宋作文1任耀飞2

1.山西潞安矿业集团 王庄煤矿,山西 长治046031

2. 潞安矿业集团新疆公司 山鑫煤矿,新疆 伊犁 835300

   根据王庄矿71采区实际情况,介绍了在大采高工作面切眼分次成巷技术的方法,实践表明,减轻了工人的劳动强度,保证了安全生产,支护效果和经济效益明显,取得了良好效果

关键词大采高    大断面   分次成巷

作者简介王红亮1967—),男,山西平顺人,潞安集团巷道掘砌工首席技师,从事煤炭生产工作。

    随着我矿开采程度的扩展和延续,井下向71采区进驻,进入新采区,为了适应市场的竞争,争取少投入多产出;为了高产高效,节约能源,更好地发展集约化矿井,随着采煤工艺的不断进步,采煤支架的不断改革,我矿在新采区布置了第一个大采高工作面——7105工作面。大采高工作面可有效优化采煤工艺,推进工作面推进速度,提高资源回收率,调整采放比;有效缩短放煤时间,极大地提高正规循环作业率。为了适应大采高工作面支架安装、行进,切眼断面设计为10.5mх4.5m全锚支护。

1.  7105工作面概况

地理位置

7105工作面切眼井下位于71采区,井上位于东崔村南面约600米,北为7105运巷,南为7105风巷,东为71采区辅助运输巷,西为高速公路保护煤柱。

煤层赋存情况

7105工作面赋存于二叠系山西组地质中下部。为陆相湖泊型沉积,属于3#煤层。煤层厚度稳定。煤层厚度平均6.3米,含夹矸5层,总厚度0.6米。

2.以往工作面掘进方式

通常根据以往的掘进方式来说,整个切眼为两次掘进成巷。一次切眼为5.5mх4.5m全锚支护,二次切眼为5.0mх4.5m全锚支护。外帮使用高强度螺纹钢锚杆,铺设金属网,上钢带。里帮使用玻璃钢锚杆,铺设双抗网,上钢带,配用专用半圆托板。顶板全用高强度螺纹钢锚杆,铺设金属网,上钢带,配以锚索加固,如下图00004.png


3.对于大采高工作面切眼以前掘进方式存在的问题及困难

断面大。安全管理难度高,安全系数低,安全保障差。

放炮打眼工作难。上部炮眼无法打设,需搭设工作台,既费时又费力,无安全保障,等于是高空作业。

装药放炮难。需搭设平台,平台上下人员工作不连贯,联线不顺当,不方便。工作面上部如留下瞎炮不好处理。

出完煤后,帮顶管理难。敲帮问顶工作做不到位,巷道高,易片帮,易出现裂隙,活煤矸不能及时有效找净找掉。

护帮装置使用难。难制作,难使用,逼帮杆需加长,加长后作用力分散,逼帮杆受力长度加长,容易弯曲或损坏,起不到应有作用,还可能带来不必要的麻烦。

打设帮顶锚杆(锚索)难;打顶锚杆(锚索)时,现用钻机升不够高,升不到位,人员难以控制钻机升降,打帮上部锚杆时,需搭设平台,又要空中作业。

装配树脂药卷,紧固锚杆(锚索)搅拌难。人员站在工作台上控制、操作各种钻机,脚站不稳,身体重心容易移动,这样最易折断转动的钻杆,给钻机加大负荷,造成钻机损坏或报废,甚至人员工伤。

安全设施使用难。前移前探梁不方便,可能长时间造成空顶,机尾压柱打设不方便,都需登高作业。

处理隐患难。倘若长时间空顶,对顶板破碎开裂后落下的煤矸造成坠包难以处理,两帮上部出现片帮或压力显现卸压时,难以处理。

检测工作难。对顶部锚杆(锚索)检测预紧力和锚固力困难,观测顶板离层仪读数困难。

对于可能出现的上述问题和困难,作为一个炮掘队来说,安全工作,生产任务,工程质量都要受到严重抑制,为了不影响机掘队组的接替,建议用如下掘进方式

     7105工作面切眼一次切眼采用的5.5mх4.5m的全锚支护巷道,采用二次成巷的方式全锚炮掘。

第一次成巷掘进支护方式为5.5mх3.2m的全锚网支护,顶锚杆使用规格为ø22ХL2400mm的高强度螺纹钢锚杆7根,间距为850mm,排距为900mm,每1.8m打设3根锚索(ø18.9mmхL7300mm),前进左帮锚杆(工作面里帮)使用规格为ø20хL2000mm的玻璃钢锚杆4根,间排1000mm,排距900mm,上双抗网,上钢带,配用专用半圆托板;前进右帮(工作面外帮)使用规格为ø20хL2400mm高强螺纹钢锚杆4根,间距900mm,排距900mm,铺设金属网,上钢带。如下图:

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第二次成巷掘进支护采用5.5mх1.3m的全锚支护,前进左帮(工作面里帮),使用规格为ø20хL2000mm的玻璃钢锚杆2根,间排900mm,排距900mm,上双抗网,上钢带,配用专用半圆托板;前进右帮(工作面外帮)使用规格为ø20хL2400mm的高强度螺纹钢锚杆2根,间距900mm,排距900mm,铺设金属网,上钢带。

④一次成巷时控制巷道净高

A、利用巷道离底板1.7米处的夹矸为依据。一次成巷时夹矸以上2.8米。

B、每班向底板打一探眼,探明底板是否有变化。

成形后的巷道如下图:

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通过在7105工作面切眼工作现场对此方案的施行和操作,很是适用,并且有很多好处:

一次切眼分为两次掘进成巷,第一次掘进成巷等于是以往常采用的掘进方式,人员操作起来得心应手,轻车熟路,是稳操胜券的,避免了高空作业、登高作业等前面说过的诸多困难。

一次切眼二次掘进成巷,等于是巷道拉底作业,在有一次掘进成巷的巷道支护下进行拉底作业,操作空间大,不用搭设工作台,人员站在巷道底板可稳当作业,安全有保障,干活更便捷;

一次切眼分为两次掘进成巷的作业方法,提高了巷道的整体工程质量;特别是顶锚杆和帮锚杆(上方两根锚杆)的预紧力、锚固力,为以后的综掘提供了安全保障。

掘进速度总体计算下来要提高至少1.5倍以上。5.5х4.5断面一个生产班只能完成一架棚,5.5х3.2断面一个生产班能完成二架棚,拉底工作一个班能完成最少8米,这样就为正常掘进挤出了大量时间,掘进速度和任务可提高至少1.5倍以上。

通过在7105工作面一次切眼分次掘进成巷后,不管在安全管理上,还是在生产任务上,还是在工程质量上都有了很大提高,避免了很多不利因素的干扰,减轻了工人的劳动强度,7105运巷掘队原来采用的一次成巷掘进方式也改变成了以上述的掘进新工艺,对于掘队组利用这种掘进方式,更能提高掘进速度,提高生产效率。

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