华葵山矿区急倾斜煤层综采技术试验.pdf

第卷第期 年月 煤炭科学技术 刃 华葵山矿区急倾斜煤层综采技术试验 周邦远 , 陈显坤 , 聂春辉 , 陈合寿 , 彭勇 , 周明昌 , 贺华茂 四川华茶山 “能集团有互 反责毛公司 , 四川 华釜 摘要广 能集团公司最近研制出最大适应倾角为的液压支架和端头支架 , 选用采煤机和工作 面输送机等配套设备 , 在绿水洞煤矿平均倾角 “, 最大倾角 “ 的急倾斜煤层工作面进行 了走向长壁综采试验 。 试采前个月平均月产煤 , 最高月产煤 , 安全状况良好 。 关键词急倾斜煤层走向长壁综采综采试验 中图分类号文献标志码文章编号 一一一 一 , ,一 , 一,一, ,一 , 一 ,‘“月召‘,“, ,堵,,,够 。‘切 , 。‘白‘ , ‘尸,塔 , , ‘ 印 即 , 即 行 、。。,〔 即 、 、 黔 概述 四川华莹山广能 集团有限责任公司 年联合科研院所和大专院校攻克了大倾角煤层综采 技术 , 目前 , 该套技术已推广到国内许多煤矿 。 经 年至今的年开采过程中 , 绿水洞和南二井 这个矿的煤层倾角逐渐增大 , 原大倾角综采的技 术和装备的不足 和局限性逐渐暴露出来为了适应 更大的煤层倾角 , 为了取得更好的开采效果 , 华荃 山广能集团研制出适应最大倾角为 “ 的液压支架 和端头支架 , 并进行了试采 。 原有技术的主要不足和局限性 工作面输送机防滑技术 过去 , 大倾角煤层综采工作面输送机一是通过 工作面液压支架的推杆来防滑二是用 圆环链斜拉 千斤顶防滑 , 即每隔架左右工作面液压支架设一 根输送机防滑千斤顶三是工作面采成伪仰斜来防 滑 , 即让工作面推进方 向的向上分量与输送机下滑 量相抵消 。 实践表明 , 这几种方法的效果都不理 想 。 液压支架推杆防滑只能防止输送机每循环大量 下滑 , 它与支架底座间的间隙和推杆前端十字头的 自由度 , 使得输送机每循环仍有 左右的下 滑量 〕 圆环链斜拉千斤顶防输送机下滑的方法存在的 问题 ①圆环链 难 免会断 , 断了弹起难 免伤人 ②该千斤顶置 于 工作面底 板或液压支架底座上 , 大倾角条件煤研下滚又客观存在 , 因而该千斤顶的 供液管和管座都很难维护③因每根千斤顶 及圆 环链斜置于 一 架工作面液压支架底座前端 , 当 固定该千斤顶 的下一或下两架工作面液压支架前移 时 , 若斜拉千斤顶 处于拉紧状态 , 则往往阻挡移 架 , 若处于放松状态 , 往往又会被液压支架底座推 到工作面输送机下 。 工作面采用伪仰斜布置可以防 输送机下滑 , 但也带来了新的问题 , 一是大倾角工 作面煤壁本身就易片帮 , 采用伪仰斜布置后就更 易 周邦远等华鉴山矿区急倾斜煤层综采技术试验年第期 片帮 , 片帮后既增加了顶板管理的难度 , 伪仰斜状 态的片帮煤又易冲人工作面伤人二是伪仰斜的角 度难以掌握好 , 不是工作面输送机机头下滑太多 , 就是输送机机尾抵风巷上帮太近 , 甚至需撤液压支 架 。 煤层倾角越大 , 要求伪仰斜的角度越大 , 长的工作面通常运输巷需超前左右 。 由于没找到理想的工作面输送机防滑技术 , 就 一直采用工作面伪仰斜布置来防输送机下滑 。 工作 面倾角过大时 , 还辅以打单体支柱斜撑住输送机 。 为了尽量减少输送机下滑 , 工作面移输送机时就只 好先移机头 , 每循环都先移输送机头 , 固定好后再 往上逐一推移采煤机也只好下行单向割煤 , 因上 行割煤时对输送机向下的推力很大 。 这样 , 就使采 煤工作面的产量受到很大影响 。 工作面防煤歼伤人 年开始大倾角煤层综采试验时 , 工作面 的煤层倾角都不很大 , 一般为 一 “, 只有局部 少量超过 “, 工作面 的煤和研一般都不会从输送 机上或工作面底板往下自溜 , 因而工作面煤研下滚 下窜不会伤人 。 但随着煤层倾角的逐渐增大 , 工作 面煤研下滚下窜伤人的问题越来越严重 。 工作面下端头的支护和防护 过去国内外采煤工作面都没使用过大倾角端头 支架 , 年开始大倾角综采时设计加工 了一套 , 由于使用中存在多处不足 , 使用一段时间后就没用 了 。 当煤层倾角超过 自溜坡度时 , 工作面自溜下来 的煤研冲击力很大 , 使下 出口行人困难 。 尽管规定 工作面割煤时下出口不许行人 出人 , 行人时采煤机 必须停机 , 但 由于煤壁片帮等原因 , 工作面仍随时 都可能有煤研下窜 。 另外 , 因下出口没 用端头支 架 , 只能人工打单体液压支柱支护 , 因倾角大 , 支 柱和回柱 、 架设和移动顶梁既费力费时 , 操作人员 的安全还无法保障 , 随时受着上方工作面因片帮而 煤研突然下滚下窜的威胁 。 实践表明 , 过去的大倾 角综采技术用于煤层倾角小于煤研自溜坡度时的效 果较好 , 当工作面有较长一段煤层倾角都超过自溜 坡度时 , 安全就难以保障 , 倾角越大 , 工作面安全 越无保障 , 产量也越低 。 急倾斜煤层综采采用的新技术 设计使用了工作面输送机防滑 的专利技 术 。 该防滑技术的主要内容为以工作面液压支架 为依托 , 在液压支架底座前端设置调推千斤顶 , 通 过该千斤顶向上顶推推杆来达到防止工作面输送机 下滑的目的 。 该技术的防滑装置每架液压支架设 置一套 , 除了移本架支架的时间外 , 其余时间该装 置都将输送机可靠顶住防滑移架时间若本节输送 机中部槽微量间隙下滑 , 支架移到位重新 支 撑好后 , 该装置也能将其往上复位 。 设计使用了防止煤研下滚下窜伤人的挡煤 研装置 。 为了解决工作面煤研下滚下窜伤人 , 设计 了套装置 , 一套是安于 工作面输送机上 的架前 液压支架前挡煤板 , 另一套是安于液压支架上 侧的架间挡研门 。 架前挡煤板在每节工作面输送机 中部槽上安装一套 , 每套主要包括一块长度比中部 槽长左 右用 于块 与块之 间搭 接 、 高度为左右视采高不同变化的挡煤 板 , 个千斤顶 , 一块固定个千斤顶的底座 。 每 块挡煤板与个千斤顶相连 , 千斤顶用来升降挡煤 板架前挡煤板全部升起时对工作面输送机及煤壁 形成封闭 , 防止采煤机割下的煤和片帮煤窜人工作 面伤人 。 千斤顶的作用是当人员需观察工作面情况 或检查处理采煤机 、 工作面输送机问题等情形 , 可 随时方便地将架前挡煤板降下来 。 架间挡研门的作 用是防止工作面上方拉架时或人员走动时引起下滚 下窜的煤研伤人 。 每道架间挡歼门安于工作面液压 支架上侧的底座与顶梁之间 , 每道门视采高不同分 成 一 级 , 上面的或级随液压支架升降而升 降 , 降低时每级之 间重合一段 。 每级门中的活动门 可向左或右拉出 , 拉出时阻挡住上方下窜的煤研 , 缩回时方便人 员通行 。 架前挡煤板和架间挡歼门还 申请了专利 。 设计使用了急倾斜端头支架 。 该端头支架 为三架一 组 , 安装于工作面下出口运输巷末 端 。 端头支架顶梁与工作面支架顶梁垂直 , 适 应 最大煤层倾角运输巷不破顶时为 。 该端头 支架的立柱置于转载机下侧 , 克服了第一代端头支 架置于转载机上侧存在的底座上端扎底问题 , 以及 移端头支架与移工作面输送机头相互制约问题 。 新 端头支架将端头支架范围内的人行道进行了可靠的 隔离 , 人行道的下侧是升降座 , 上侧是钢板等作成 的隔离保护装置 , 保障了人员通过下出口时的安 全 。 下 出口也不再需打单体液压支柱 。 急倾斜端头 支架也 申请了专利 。 年第期煤炭科学技术第卷 面下段约长的煤层倾角超过了煤炭自溜坡 度 , 采煤机采下的煤和片帮煤无论工作面输送机是 否开机都会 自溜到运输巷 , 当运输巷运输设备因故 突然停机时 , 工作面沿途的煤自溜下来后会压死转 载机 正常割煤过程中 , 工作面煤壁突然片帮 , 垮 下的煤较多时与采煤机割下的煤一起涌人工作面运 输巷 , 会压死转载机 。 为此 , 有几种办法也未能解 决 , 目前正在创造条件换大转载机 。 架前挡煤板偏重 , 使工作面输送 机容易后 仰 。 应将架前挡煤板减重 , 或增加工作面输送机沿 采空方向的接底面积 , 或增加防后仰装置 。 目前 , 工作面正在按第一种和第三种方法改进 , 新 上的双鸭山矿业集团东保卫矿在设备配套中已按第 二种和第三种方法落实 , 预计年底投产 。 架间挡研 门之活动门有的不灵活正在按 减小阻力和增设动力开启和关闭改进完善 。 运输巷断面太小 , 有的地段影响端头支架 通过 , 需挖底刷帮端头支架存在挡煤板或连接强 度不够的情况 。 采煤机行走机构心轴和花键轴强度偏低 , 约个月就需更换次 。 结语 至少 “ 以下倾角的急倾斜煤层可以用综 采走向长壁开采 。 用走向长壁开采时工作面可以做 到沿真倾斜方向推进 , 可以做到双向割煤和工作面 多点平行作业 , 实现生产安全 , 产量较高 。 至 少 “ 以下倾角的急倾斜煤层 的运输巷 可以沿煤层顶板不破顶掘进 , 这既有利于顶 板管理和少掘岩石 , 其回采时所需的端头支架也能 设计制造 , 并且使用效果好 。 参考文献 司坪远绿水洞煤矿大倾角煤层综采「采实践 科学技术 , 王振军大倾角中厚煤层综采技术初探 「 〕 仁马煤炭 煤炭技 术 , 川 试采工作面条件 试采工作面为绿水洞煤矿的采煤工作面 。 该面煤层厚度 一 , , 煤层顶板为类级 , 底板为炭质泥岩和泥页岩 , 局部有底煤 , 属较软底 板 , 倾角大时有时还推底 。 工作面煤层倾角 “, 平均 “, 超过倾角的占工作面长度的 。 试采工作面设备配备如下 作面液支架 架 八 端头支架架 一套 一 采煤机台 一 作面输送机 台 一 转载机台 刀破碎机台 一 运输巷胶带输送刁台 工作面液压支架和 端头支架适用 最大倾角 “ 采煤机台备用 。 应用情况及效果 试采情况 绿水洞煤矿工作面年月上旬投人 调试和试生产 , 生产组织为每天两采一准 , 月份 生产时间约 , 加上投产初期需整 改的问题较 多 , 当月产煤 。 由于该工作面运输巷沿推 进方向有 一 “ 的上坡 , 运输巷内的放水孔又在离 开切眼处 , 月日当工作面推进了时 涌水量增大 , 被迫用水泵安在端头支架处向放水孔 抽排 , 月日至日端头支架经常处于被水淹 没 一 的状态 , 对生产影响较大 , 尽管这样 , 月份仍生产原煤 。 月产量 , 月产量 。 一 月个完整月平均月产 。 安装和试采期间安全状况良好 , 未发生 重伤以上事故 。 与原来的大倾角综采 比较 年月至年月 , 该矿所采的 工作面最大倾角与本试采面相近最大倾角 。, 平均倾角 “, 比试采面略小 , 该面用原有大倾角 综采开采 , 从投产的第个月起逐月产量最高月产 , 平均月产 。 该试采面前个完整 月的平均月产量是工作面的倍 。 需改进完善的内容 运输巷中转载机不时被压死 。 原因是工作 作者简介周邦远 一 , 男 , 重庆永川人 , 高级工程 师 , 长期从事大倾角综采 、 薄煤层综采研究和生产技术管理工作 。 ’ 一 , 一 二一 收稿日期 一一 责任编辑曾康生