大傾角綜放工作面核心生產(chǎn)工藝探索

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近年來(lái)，在地質(zhì)條件允許的井田建設(shè)特大型礦井已成趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)煤礦的生產(chǎn)規(guī)模日益向大型化發(fā)展，礦井井田面積規(guī)模同樣也快速增大到100km2以上；采(盤(pán))區(qū)尺寸和工作面長(zhǎng)度逐步加大，以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主的工作面順槽長(zhǎng)度一般為2000m～2500m，工作面長(zhǎng)度200m～250m。

　　山西焦煤集團(tuán)的第4座千萬(wàn)噸礦井——霍州煤電集團(tuán)呂臨能化公司龐龐塔礦，成立于2003年末，是臨縣人民政府與霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司雙方合作的成果，井田面積約103km2。2006年礦井改擴(kuò)建形成300萬(wàn)t的年生產(chǎn)能力，但實(shí)際產(chǎn)煤能力卻連續(xù)兩年達(dá)不到，經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)工藝長(zhǎng)期的探索實(shí)踐，終于2009年8月起實(shí)現(xiàn)了日產(chǎn)萬(wàn)噸的目標(biāo)。

　　1綜放工作面無(wú)法達(dá)到日產(chǎn)萬(wàn)噸能力的原因分析

　　1.1地質(zhì)條件復(fù)雜多變

　　龐龐塔礦煤層賦存屬于緩傾斜和中傾斜煤層，傾角在16°～38°，大部分情形下傾角小于25°，多為緩傾斜煤層，直接頂為一層40cm～50cm泥巖，工作面多有數(shù)條甚至10條以上落差2m～3m的斷層，局部地段煤層傾角達(dá)33°～38°，現(xiàn)有的兩個(gè)工作面煤層平均厚度分別為6.3m、11.8m，順槽長(zhǎng)度超1000m，工作面長(zhǎng)度超200m，這樣的地質(zhì)條件極易打破生產(chǎn)的連續(xù)性和均衡性。

　　1.2機(jī)電事故頻發(fā)

　　兩個(gè)工作面機(jī)組均為上海產(chǎn)的MG400/930型交流電牽引采煤機(jī)，前后刮板輸送機(jī)為山西產(chǎn)的SGZ-800/750型刮板輸送機(jī)，支架為鄭州產(chǎn)的ZFG6400/18/35H型掩護(hù)式液壓支架，在使用過(guò)程中，采煤機(jī)時(shí)常發(fā)生操作不當(dāng)造成的故障；前溜子大鏈鏈環(huán)配件雖為進(jìn)口高強(qiáng)度備件，卻頻繁發(fā)生斷鏈，曾出現(xiàn)2周內(nèi)8次斷鏈；液壓支架前掩護(hù)板有近20％損壞無(wú)法更換，這些情形經(jīng)常造成工作面長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)。

　　1.3支架、溜子上竄下滑

　　在前兩個(gè)工作面推進(jìn)綜放工藝探索中，始終無(wú)法解決工作面支架與溜子上竄下滑這個(gè)大難題，如何對(duì)工作面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)斜這個(gè)“度”始終把握不好，不斷發(fā)生支架歪斜、局部距離拉大造成支架歪倒、機(jī)頭溜子頂住順槽溜槽無(wú)法放煤、溜子上竄機(jī)頭拉回煤、溜子上竄機(jī)尾頂幫無(wú)法推溜、機(jī)頭或機(jī)尾安全通道不暢等情形，最終形成綜放工藝長(zhǎng)期混亂無(wú)序、效率低下，甚至不如普綜效率高。這一原因是決定綜放工作面能否實(shí)現(xiàn)正常循環(huán)最最至關(guān)重要的因素。

　　1.4兩個(gè)端頭維護(hù)管理困難

　　隨著支架溜子的上竄下滑、工作面坡度的變化，兩個(gè)端頭的維護(hù)成了非常棘手的難題，當(dāng)工作面支架溜子上竄時(shí)，機(jī)頭端頭管理難度加大，支架不僅發(fā)生歪斜、支撐力不夠，而且架間距拉大，機(jī)頭端頭頂板維護(hù)成了重大安全隱患源；當(dāng)工作面支架溜子下滑時(shí)。機(jī)尾端頭出現(xiàn)空頂，支架傾倒；當(dāng)工作面坡度變大時(shí)，工作面長(zhǎng)度相應(yīng)變長(zhǎng)，溜子長(zhǎng)度不夠，控頂支架數(shù)量不夠，給兩個(gè)端頭仍帶來(lái)維護(hù)難題；當(dāng)工作面坡度變小時(shí)，工作面長(zhǎng)度相應(yīng)變短，溜子兩端可能頂幫，工作面支架咬架。要處理好這些可預(yù)測(cè)卻無(wú)法避免的情形，采取措施不當(dāng)必將費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)工。

　　1.5工作面過(guò)構(gòu)造無(wú)正確應(yīng)對(duì)措施

　　當(dāng)工作面遇到斷層或其他構(gòu)造時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)小量涌水、淋頭水、架前冒頂、有害氣體突發(fā)、粉塵增大，這些涌水、淋頭水處理不當(dāng)，進(jìn)人煤庫(kù)可能造成突庫(kù)事故；架前冒頂處理不好，會(huì)擴(kuò)大冒頂范圍，造成重大隱患，對(duì)支架、溜子嚴(yán)重?fù)p壞，直至工作面無(wú)法推進(jìn)；工作面無(wú)法正常循環(huán)推進(jìn)后，將會(huì)對(duì)支架造成更嚴(yán)重?fù)p壞、頂板形成切頂、有害氣體大量涌出?？傊^(guò)構(gòu)造不當(dāng)將造成一系列連續(xù)、次生災(zāi)害。

　　1.6前后溜子相對(duì)位置控制難

　　當(dāng)工作面前后溜子上下相對(duì)位置加大時(shí)，將給支架、溜子調(diào)斜帶來(lái)長(zhǎng)時(shí)間難以消除的難度。

　　2大傾角綜放工藝探索

　　針對(duì)以上各種不利因素，我們通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索出了一套高效、切實(shí)可行的對(duì)策。

　　2.1開(kāi)切眼時(shí)偽斜布置

　　大傾角工作面在生產(chǎn)時(shí)工作面溜子勢(shì)必下滑，為抵消此下滑量，我們采取開(kāi)切時(shí)，下順槽超前上順槽，目前龐龐塔礦綜放面煤層傾角平均在16°～18°，下順槽相對(duì)超前量為5m～6m；煤層傾角大于30°時(shí)，下順槽相對(duì)超前量需為10m～12m。

　　2.2生產(chǎn)過(guò)程中的調(diào)斜方法

　　這是確保綜放正常生產(chǎn)最重要的一環(huán)，需多種手段同時(shí)進(jìn)行，才能收到實(shí)效，一是始終保持上下順槽的相對(duì)超前量，并根據(jù)傾角變化及時(shí)調(diào)整超前量的大?。欢歉蠲哼M(jìn)刀方式的調(diào)整，采取由機(jī)尾(上順槽)進(jìn)刀，割至機(jī)頭后空刀上行，然后繼續(xù)下一循環(huán)下行割煤，以此來(lái)平衡穩(wěn)固支架溜子下滑趨勢(shì)；三是移架時(shí)采取錯(cuò)位移架，以每10架為一批次，首批移架位置選擇靠近機(jī)頭或機(jī)尾，支架溜子微量下滑時(shí)先移機(jī)尾，支架溜子微量上竄時(shí)先移機(jī)頭，以此來(lái)消除支架溜子大幅上竄下滑。

　　2.3支架的防倒防滑措施

　　做好支架的防倒防滑才能管理好工作面的頂板，應(yīng)采取的措施一是堅(jiān)持帶壓拉架，只要是拉架千斤頂能拉動(dòng)的情況下，就不要再向下落支架，盡量不使支架與頂板脫離；二是堅(jiān)持從上向下移架，移架時(shí)，打開(kāi)下架側(cè)護(hù)板收縮本架側(cè)護(hù)板，使支架移動(dòng)時(shí)，有向上的空間，以抵消其下滑量；三是根據(jù)前部槽的上下移動(dòng)情況，及時(shí)調(diào)斜就能防止前部槽的上竄下滑，也能調(diào)整支架的平衡狀態(tài)；四是及時(shí)調(diào)整支架與后都槽連接鏈的長(zhǎng)度肋止后部槽下滑帶動(dòng)支架后尾下滑；五是及時(shí)調(diào)整支架狀態(tài)，架間距不能超過(guò)30cm，當(dāng)發(fā)現(xiàn)支架有翻倒趨勢(shì)時(shí)，必須立即用側(cè)護(hù)板或單體柱進(jìn)行調(diào)整，否則，使其發(fā)展到一定程度，就難以控制；六是必須確認(rèn)支架有足夠的初撐力，否則輕則煤壁片幫，重則發(fā)生冒頂；七是頂板破碎時(shí)必須及時(shí)打眼注漿，使碎頂人工凝為一體，避免冒頂；八是盡可能避免隨工作面傾角變化工作面長(zhǎng)度變化時(shí)，增減溜槽，造成該處頂板無(wú)法即時(shí)維護(hù)。

　　2.4端頭的支架位及置頂板控制

　　端頭維護(hù)的好壞，將直接影響工作面的勞動(dòng)量的大少，加強(qiáng)端頭管理一是采用高強(qiáng)度的端頭架，增加維護(hù)的強(qiáng)度、跨度；二是機(jī)頭端頭架與過(guò)渡架、中間架至少要有兩個(gè)變坡點(diǎn)。機(jī)頭處盡可能放緩坡度，使端頭架與過(guò)渡架處于同一坡度，達(dá)到對(duì)端頭頂板的最大支護(hù)強(qiáng)度；三是在把握好調(diào)的基礎(chǔ)上，機(jī)尾盡可能不用、少用單體柱維護(hù)，必要時(shí)可在副巷預(yù)埋綜放液壓支架，推進(jìn)適當(dāng)位置后在增加工作面機(jī)尾增加掩護(hù)式支架。

　　3結(jié)論

　　大傾角綜放工作面開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的較多，只要能找準(zhǔn)影響核心工藝的原因，采取合理措施，注意控制住頂板、溜子上竄下滑，就能大大減少機(jī)電事故，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)性和均衡性，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)效益。