大倾角工作面回采技术与管理

大倾角工作面回采技术与管理
摘要:煤炭开采中,大倾角工作面回采一直都存在着一定的困难。

本文通分析了煤矿大倾角施工的准备工作,阐述了施工过程中的设备、安全管理,指出了大倾角回采技术存在的问题和具体解决的办法。

关键词:大倾角回采管理
1 地址概况
本煤矿的地址概况为水大、地压大、地稳高、大倾角,低瓦斯。

2 各项准备工作
2.1 施工时所需的设备
根据本煤矿的地址特点,我们需要准备以下几种设备来完成回采的施工。

ZZ6400—1.7/3.5支掩式液压支架、MG400/985—WD型电牵引采煤机、SGZ—880/800型刮板输送机、SZZ800/315型转载机、PCM—160型破碎机以及GRB—315/31.5型乳化液泵站。

2.2 回采准备
(1)巷道的准备。

边切、回顺以及切眼内均需采用矩形的巷道;运顺外段采用的是拱形巷道,里段200米采用的是梯形巷道。

运顺、回顺的巷道净宽为4.8米,高为3.0米。

运顺、回顺的外段采用下坡开采、上段采用的是上坡开采,且此时回顺的最大仰采倾角为24°。

切眼、运
顺、回顺、边切巷道顶板都采用网、锚、带＋锚索的联合支护,而此时俩帮也要采用网以及锚来进行支护工作。

(2)设备的准备。

①支架防倒。

在生产过程中,我们为了防止支架的倒塌安装了防倒的千斤顶。

全工作面共设59组安全顶,并且在单号支架之间安设。

防倒的千斤顶是每三架一组,每一组千斤顶的一端都固定在第一架的四连杆上,而另一端则会固定在第三架的四连杆上。

并且用链子连接头单号支架碱需首尾相连,使得整个工作面成一体。

②运输机的防滑。

在工作面上,为了防止运输机顺着工作面得坡度下滑,需要安设防滑的千斤顶。

防滑千斤顶,需要每隔8组支架来安设一组,全工作面总共需要安设15套。

此时,防滑千斤顶的一端需要固定在运输机推拉连接头上,另一端需要固定在支架的龙门上,而中间则要用自制加工的连接头与运输机链子来连接。

③采煤机防跑车。

为了防止采煤机在生产过程中遇到诸如断电等意外情况时而发生跑车的状况的可能,我们在采煤机上增设了滞动闸,以此来确保采煤机稳定地固定在坡道上。

滞动闸是由液压操控的,给液即开启,停液即滞动。

3 回采的原理以及工艺
3.1 回采的原理
本煤矿工作面的回采因水大、地压大、地稳高、大倾角,低瓦斯等等一系列特殊的环境,故而与平常采用的伪倾斜开采大为不同。

为
了达到支架以及工作面的防滑,工作面会采用用控制运输机下滑来配合调整支架状态为主,以及小角度倾斜开采为辅助的方法来达到目的。

3.2 回采的工艺
本煤矿的工作面采用单向割煤。

单向割煤,顾名思义,只在上坡或下坡之时割煤,而不是上坡下坡都进行割煤。

其主要的原因就是工作面的煤层的最大落差为75米,最大坡度35°,采煤机上坡牵引割煤会有困难。

而采用机尾留三角煤端部斜切进刀法,前滚筒割顶煤、后滚筒割底煤,双滚筒采煤机下行割煤。

此种采煤工艺由于采用单向推溜会很好的控制运输机的下滑。

3.3 移架的顺序
采煤机向前割煤之时,工作面移架的方式为分段移架,即是由前向后分段进行,且拉第一架之时需要选择支架间隙比较大的地方,但是最大段不能超过10组。

移架之时,为了确保运输机与支架垂直,每组支架都需要进行支架的状态调整。

工作面支架不能够下倒,而是需要垂直于顶板、底板,但是可以略微向上倾斜。

倒架的现象一旦出现,我们必须由后向前逐架进行移架。

并且在移架之时,合理利用支架防倒缸来配合支架侧护板进行调整,直至调正为止。

3.4 端头管理
本煤矿工作面端头的支架处于平面上,而其他的支架则处于坡面上。

故而,在正常支架与机头一端得支架之间形成了一个夹角。

如若此问题不能够很好地解决,则会造成转载机和运输机分离1.5米,不能够正常的出货,使得运输机底链返货过载,损坏了设备。

也因此,我们在生产过程中采用过度调架的方法使支架很好地过度。

3.5 顶板管理
工作面的顶板管理是防止支架倾倒,确保安全生产的关键。

所以本煤矿工作面生产过程中在坚持给足初撑力、及时处理支架顶梁背货、超前支架的同时。

又要严格控制采高在2.6m～2.8m之间,以此来保证给支架留有充分的再升空间。

这样,顶板一旦出现空顶以及掉顶之时,可以在第一时间刹严,确保支架接顶的严密。

支架的严密以及顶板的完整是支架防倒的最根本的保证。

4 设备管理
4.1 支架扭矩的管理
为了保证工作面设备的合理使用,以及避免工作面推拉框架损坏、卡劲,我们可以调整支架的扭矩,使得工作面的运输机和支架垂直正交而不是斜交。

这样做对防止运输机下滑也有一定的一致作用。

同时,将掩护梁的侧护板和顶梁的侧护板分开来使用,中间用一个直径为
10mm的球阀来操控,可以使得支架的调整更为方便。

此种方法不仅操作简单,且效果明显。

4.2 运输机的检修管理
在本煤矿的工作面生产过程中,运输机所面临的最大的问题就是断链。

因为生产过程中一旦断双链,链子就会沿着坡度迅速下滑,并且重新接链的难度非常大。

故而,为了防止跑链、断链的现象发生,在生产过程中需要加强运输机得检修管理。

检修管理的内容包括:严格禁止任何铁器进入到运输机,损坏的刮板需要及时更换,前后金属网锚杆应及时收回,锯齿环需要天天检查、定期更换,而在生产过程中每两个月需要更换一次。

4.3 采煤机滞动闸的管理
对于采煤机的滞动闸，需要加强检修，并且进行合理的改造。

例如：加深滞动闸的密封槽、将“O”型的密封改为矩形的密封、增大密封直径、改变电动控制成为液压控制等等。

这样做的主要目的是为了保证采煤机滞动闸随时随地的起到滞动、防跑的作用。

同时，为了更准确的控制滞动闸，我们还应根据摩擦片得磨损程度，确定更换弹簧以及摩擦片得周期为8天。

4.4 电缆的防滑管理
(1)采煤机电缆夹的防滑管理。

针对本煤矿工作面上采煤机拖拉
电缆在运行时常会出现出槽、滑移以及跑槽等的现象,我们可以在电缆槽的关键部位安设胶皮卡块,以此来增大拖拉电缆槽壁与拖拉电缆槽内电缆夹间的摩擦阻力,抑制电缆夹滑移,从而避免电缆跑撞、出槽等问题的发生。

(2)电缆槽内电缆防窜、防滑。

在电缆槽内的固定电缆,有时也会随着开采沿着坡向下窜动,更值得一提的是,严重的时候会造成电缆的拉断。

也因此,为了防止这部分电缆的窜动,用螺丝将电缆槽内电缆固定在电缆槽上,以此来确保电缆槽与电缆成为一体,没有相对的唯一。

5 安全管理
5.1 行人的安全管理
由于工作面的坡度较大,故而行人容易滑倒。

因此,为了确保行人的安全通行,我们采取了一下几种措施:一,增设行人扶手,扶手是固定在支架的立柱之上的;二,将脚踏板一端加高了100毫米,同时也加设了100毫米的高脚凳;三,在脚踏板板面上焊上直径为10毫米的螺纹钢,间距是150毫米,以此来增加摩擦系数。

5.2 上帮作业的安全
(1)护帮。

上帮作业采取的方法是后8m、前3m的方法。

此种方法不仅有效的护住了作业地点的帮顶,同时也有效的防止了由于坡上
临近的支架片帮沿坡下滑造成的伤害。

(2)护网。

在采取护帮措施之时,我们也应该在上坡侧加设安全护网。

此种安全护网用尼龙绳(直径为10mm)编成的网眼为100mm×100mm的,既安全又方便。

5.3 员工的操作安全
(1)运件。

生产过程中行走箱、支架立柱、采煤机调高千斤顶、电机等大件的设备,需要用运输机来运输。

但是如果不好很好的安全防护,这些设备将有可能顺坡向下滑跑。

轻者,造成设备的损坏,重者,则会造成人员的伤亡。

也因此,为了确保安全,运输大型设备之时,必须先清净坡下的人员,然后将大件的设备用直径为15.5mm的绳或者40t 的链子扣锁在运输机上,才可以运输。

(2)操作。

工作面生产之时采用遥控器来操作采煤机,以此来确保才采煤司机的安全,大大提高了安全系数。

在生产过程中,由于架间、片帮等掉下来的块煤、岩石等会很容易沿坡向坡下滑动,机头侧如果有人作业那么将会非常危险,故而,此时严禁有人停留。

5.4 放炮管理
在安全管理方面,需要严格执行放炮的相关安全措施和相关规定。

同时,对警戒距离也有较为明确的规定。

即放炮之时,下侧坡不允许有人,所有人员必须撤到运顺,以此来防止放炮之时大块的煤块、岩石等滚落伤到人。

在设备管理方面上,如果此工作面在放炮时对设备的维护不到位,造成了设备的损坏,对整个回采成功都会造成很大的影
响。

故而,在放炮维护上着手,每次放炮之前都要将放炮段上的所有设备进行严密遮挡,主要目的就是让放炮蹦出的煤岩损伤不到设备。

5.5 工作面的防护措施
(1)支柱防倒。

施工时要求工作面所有单位支柱要栓牢栓齐以防止倒绳,防止支柱倒柱下滑伤人。

(2)防片帮。

要合理布置炮眼,以及控制好装药量。

容易片帮的地点需要栽好插帮柱并且背帮,煤壁片帮的地点更要及时进行托鹏加固。

(3)防滚矸。

大倾角的工作面矸石、煤块都极易下落伤人。

因为,为了防止煤矸的下落,在工作面上的人行道上每隔10米设置一处长1.4米,高1.5米得挡板。

与此同时,每隔10米在机道处都需设置一处挡煤皮。

挡煤皮高1.0米,宽1.0米,由旧的废弃的皮带加工而成。

(4)防止煤进入老塘。

由于工作面倾角比较大,放炮后煤极易向老塘滚落,从而造成了煤炭的回收率降低以及威胁作业人员人身安全的现象。

为了有效的控制此种现象,我们可以在人行道靠近老塘一侧的倾斜方向设置一道高度为0.8米,长度为3.0米得挡皮。

6 存在的问题及建议解决方案
(1)运顺巷道断面的不合理。

回采的实践证明,运顺采用矩形的巷道比较适合的回采,而拱形和梯形的断面,则相对不适应回采。

为了使顶板找平,我们可以采用人工挑顶的方法,也可以采用拉工作面侧底板岩石的方法。

(2)转载机与运输机的搭接不合理。

由于运输机与搭载
机得搭接不合理,会导致许多不必要的问题,故而我们在以后的大倾角工作面开采之时建议考虑加长运输机头。

(3)加速问题对于电牵引机采煤机在倾角超过30°之时,存在自动加速的问题,建议选用反向制动力矩电机来改善。

(4)初采估计不足。

对于初采时候对顶板的估计不足,回采过程中坚决要控制采高,并且确保支架接顶。

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