厚煤层综采一次采全高工作面支架安装技术

2008 年第 3 期 煤 炭 工 程 施工技术

厚煤层综采一次采全高工作面支架安装技术

陈登报 , 王海龙 , 雷修强

(皖北煤电集团任楼煤矿 , 安徽 淮北 235123)

摘 要 : 文章针对任楼煤矿 “三软 ”厚煤层大采高工作面 , 通过安装作业方式 、切眼支护 方式的改进 , 成功完成了支架的安装 , 保证了矿井的正常接替 , 经济效益和社会效益显著 。 关键词 : 厚煤层 ; 综采 ; 一次采全高 ; 支架安装

1 概 述

巷 进

道维护量 , 稍有不慎就可能造成冒顶事故 , 不利安全且 影 响安装进度 。

任楼煤矿 Ⅱ72 11工作面埋藏深度 - 620～ - 638m , 走向 因此 , 发 , 决 定 采 用 下 行 (从 风

) 方式 , 先刷大切眼 20m 再进行 支 。依次类推 , 直至支架安装完毕 。

于片帮 、底板较软 , 属 “三软 ”煤层 。

该面回采工艺初始设计为综采放顶煤 , 由于综采工作 面开切眼跨度大 , 安全隐患多 , 施工难度大 , 决定采用导 硐切眼先行贯通后再进行二次刷大成巷的施工方法 。 2006

年 7月该面顺利贯通 , 此时集团公司考虑到任楼煤矿自投 支架 。

产以来在 72 、 73 煤层合并区一直采用的综采放顶煤回采工 1) 由于煤层顶板破碎 , 采用挑顶方式会使得顶板管理 艺存在回采率低 、顶板 、瓦斯管理难度大 、工 人劳动强度 困难且安全隐患多 。因此 , 采用人工卧底方式对原导硐 切 大 、安全环境差等弊端 , 加之我国缓倾斜厚煤层大采高综 采已广泛应用 , 基于此集团公司决定在任楼煤矿 Ⅱ72 11 工 作面进行厚煤层综采一次采全高回采工艺试点 , 工作面采 用郑州四维集团生产的 ZY7600 /24 /50型液压支架 。

2 支架安装技术

字钢梁 +DWX35型单体液压支柱 +锚索 、金属网并辅以玻

由于支架的 尺寸很大 , 为确 保其安全 、快速安 装 , 有 璃钢锚杆联合支护形式 。在加固好导硐切眼的棚子后 , 自 两种方案可供选择 : 切眼下口开始 , 采用单茬由下向上作业 , 进行刷大 。

再进行支架安装 。

2) 边刷边安 : 即边刷大切眼边进行支架安装的平行作 ZY7600 /24 /50型液压支架几何尺寸大 , 必须在地面将

业方式 。 其解体分车装运到井下利用组装行车组装 , 然后运输至切

经过分析认 为 , 该工作面煤 层松软 , 顶 、底板岩性较 眼方可安装 。为此需要在距离切眼上出口约 50m 处施工组 差 , 且压力大 , 顶板有砂岩裂隙 水 , 易造成离层 , 使得顶 装硐室 , 任楼煤矿以往综采液压支架组装硐室长度为 8m ,

但考虑到该 支 架 的 特 殊 性 , 将 组 装 硐 室 长 度 增 加 到

10m 。

跨度 , 极易造成顶板的下沉 , 从而加大支架安装期间的巷

收稿日期 : 2007 - 08 - 22 作者简介: 陈登报( 1971 - ) , 男 2, 、安徽霍邱人 , 工程师 , 1996 年毕业于山东科技大学矿山机电专业 , 现在任楼煤矿 750m , 倾斜宽 19315m , 开采煤层为 7 73 煤合并区 , 厚度 从事采煤技术管理工作 。 , 有 0 ～014m 夹 411～514m , 平均 4160m , 煤层赋存较稳定

中图分类号 : TD82319 文献标识码 : B 文章编号 : 1671 - 0959 ( 2008) 0320025202

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施工技术 煤 炭 工 程 2008 年第 3 期

后利用支架的推移千斤顶 、锚链及单体配合 , 将支架就位 。 支架就位后 , 应立即接通液压管路将其升起支护顶板 , 并 保证足够的初撑力 。架设第二个支架就位抬棚时 , 将工 字

ZY7600 /24 /50 型液压支架重 达 29 t, 原 JH - 8 型行 车

钢梁一端 搭 接 在 第 一 个 支 架 的 顶 梁 上 , 搭 接 长 度 不 少 于

200mm , 并用木刹垫实刹 牢 , 另 一 端 用 三 根 单 体 液 压 支

最大起吊能力为 8 t, 已不能满足要求 。需用双 JH - 8 行车 吊千斤顶由原来使用的综放支架移后溜千斤顶改为推移千 斤顶起吊 , 提高了起吊安全系数 。

柱

支护 , 初撑力不低于 90kN , 并保证有足够的支架调向宽度 及高度 。以此类推 , 完成所有支架的就位 。

2) 回收导硐切眼内的工字钢 。支架就位后 , 利用切眼 采用理论计算 、 CAD 成图法模拟 、地面实物现场实验

的方法确定整体支架在切眼上口运输过程中的巷道断面与 上口的 JM - 28绞车回收导硐切眼内的工字钢棚 。只准由里

而外逐棚回收 , 严禁大拉大回 , 一般情况先回棚腿再回 棚 梁 , 就位一架回撤一架 , 严禁两架一起回撤 , 回棚时严 禁 周围进行与回棚无关的作业 , 回出的工字钢及时运到指定

组装后的整 体 支 架 加 上 专 用 运 输 平 板 车 , 重 地点并码放整齐 。

量 共 达

600mm 轨距的 18kg/m 轨道 , 需改为 900mm 轨距的 22kg/m

1) 组装支架时 , 人员应站在大件两侧进行组装 , 严禁

轨道以减少支架在切眼运输过程中掉道的次数 , 从而提高

站在大件 的 正 下 方 ; 组 装 掩 护 梁 时 , 后 面 的 支 撑 要 牢 固 ,

严禁下方 有 人 ; 组 装 支 架 销 子 时 , 人 员 要 站 在 工 作 台 上 ,

工作台要放置平稳 , 两人同时协作 , 防止坠落伤人 。

安全系数和运输效率 。

在地面将 ZY7600 /24 /50型液压支架解体为顶梁 、掩护 2) 支架上车前 , 应仔细检查专用车的完好状况 , 发现 梁 、后四连杆 、底座 、立柱 , 采用支架专用车 及叉车分装 问题应及时处理或换车 , 支架上车后 , 使用限位块把支 架 成五车 , 通过 Ⅱ7211 风巷内的一台 SQ —1200 /75 型无极绳

稳固在专用车上 , 确保限位装置紧固有效 , 支架重心合适 , 不偏重偏斜 。

架后运到切眼上口 , 利用切眼上口安装的两台 (一台固定支

3) 支架在切眼上口转弯时 , 附近 5m 范围内不得有人

架专用车 , 另一台用于留绳 ) JM —28 绞车和切 眼下口安装 员 , 人员只能从远处观察情况 。 的一台 JM - 14绞车将支架运至切眼安装位置 。

4) 切眼 内 松 架 时 , 必 须 安 装 能 及 时 停 绞 车 的 移

解体的支架及配件运抵 Ⅱ7211 风巷组装硐室 , 通过硐 室内的两台 JH - 8 型游动行车同时起吊 , 进行组装 。要求 倍绳径 , 起吊钩直径不小于 30mm 、链条直径不小于 26mm , 其它起吊工具与其相配套 。组装完好后再次装车运至切眼 上口 。

动 信

号 , 运输过程中严禁有人在钢丝绳道作业 , 防止支架歪倒 、 撞棚伤人 。

5) 架设就位抬棚时 , 必须搭设牢固的工作台 , 并设专

人观察顶板 , 架设单体支柱 、半圆木不少于两人操作 , 要 抓稳 、相互协作 , 防止坠落伤人 。

6) 抬棚架设完毕 , 若支架仍未到达就位点 , 应在已架

设好的抬棚中间打上临时支柱加强支护 , 待支架开始就位

支架在切眼 的就位 , 按照由下而上的顺序进行 。支架 时 , 方可替去抬棚中间的支柱 。 定位时要求第 一架 的下帮侧护板与 Ⅱ7211 机 巷 上 帮 一

7) 严格控制切眼刷大与支架安装之间的距离 , 保证在

齐 ,

15～20m 之间 。

并从第一架开始分别在切眼的老塘与煤壁侧分别划定每架 支架的就位位置 。

1) 架设支架就位抬棚 。第一个 支架运至安装位置前 ,

3 结 语

支柱一梁两柱替掉刷大切眼两侧的工字钢棚腿 , 然后使用 5m 长的工字钢梁配合单体液压支柱架设一梁三柱四排顺山 棚 (其中导硐切眼侧架设两排 , 刷大切眼侧架设两排 ) 。待 支架运送至安装位置后 , 先替去抬棚中间的单体液压支柱 , 再利用切眼上 、下口绞车并配合单体支柱使支架脱车 , 最

任楼煤矿首 次 在 “三 软 ”厚 煤 层 大 跨 度 切 眼 内 安 装

ZY7600 /24 /50大采高液压支架 , 运用了多项技术 : 如改造

组装行车和起吊千斤顶 、更换轨道 、施工大断面组装硐室 、 多种支护形式并举解决大断面切眼支护问题 , 采用边刷边 安的平行作业方式提高工时利用率 , 仅利用 37d 就圆满 完 成了 111个支架的安装任务 , 保证了 矿井的正常接替 。另 外该套支架的安装在淮北矿区尚属首次 , 为类似的复杂矿 井和工作面安装提供了一定的借鉴作用 , 所以其经济效益

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和社会效益明显 。

(责任编辑 崔永丰 )

改造组装行车 , ×腿虑 4m 余× 6m 。要求组装硐

起吊以增大起吊重量 , 并将其长度由 6m 增大到 815m , 起

21313 切眼上口平台参数的确定

转弯半径 轨道改造轨道转弯半径为 ×腿 。414m ×318 m , 长 6m ,

3115 t, 对 运 输 巷 道 的 轨 道 质 量 要 求 较 高 。切 眼 原 铺 设