综采工作面收尾拆架工艺的改进与效益分析

综采工作面收尾拆架工艺的改进与效益分析

　 [摘要]崔家寨多年在综采工作面收尾拆架过程中,一直使用掩护支架,导致支架顶上所挑方木回收。另外从收尾条件来说要求较高,不利用对顶板的控制。整个工艺比较繁琐,2006年以后使用单体液压支柱与∏形钢联合支护,很好地解决了方木无法回收的难题。拆架工艺简单易操作,取得了良好的效益。
　　[关键词]综采工作面收尾 工艺改进 效益分析
　　
　　一、概况
　　崔家寨矿设计能力年产180万吨,1996年10月23日开工建设,2003年正式投产,设计能力年产180万吨,是开滦集团采煤机械化和掘进机械化程度较高的大型矿井之一。近年来通过技术改造,实际年产量始终保持在250万吨以上。经过8年的高强度开采,受矿井资源储量和地质条件复杂和小煤窑破坏等因素的限制,适合大型长壁综采的工作面越来越少,加上工作面走向长度和倾斜长度达不到优化设计的要求,可采期变短,造成安拆倒面频繁,如何在保证安全的前提下加快收尾工作面的回辙速度,保证工作面的衔接,广大施工人员从2003年以后,出使用∏形钢加打单体液压支柱代替掩护支架拆除的方法,本文就此收尾方法展开讨论。
　　二、原收尾拆架工艺
　　综采工作面收尾时在距停采线8—12米时,开始铺设菱形金属顶网,并用6分钢丝绳与金属顶网连接好,形成人工假顶。在距停采线1.5-1.8m时,只割煤不移架,采取每组支架顶梁上方均匀挑2块3000×170×160mm3的方木,煤壁侧交替采用DZ25-30/100单体液压支柱￠160×2600mm3的圆柱托住方木的另一端。上下出口离支架侧护板400mm分别打2个1.2×1.2m3的木垛,上出口使用8-10根￠20×3500mm的圆木做抹角。

 
　　在拆架时,首先把掩护支架拉到位,使其挑住支架顶上所挑2块3000×170×160mm3的方木,然后降所拆支架立柱,用JH-14型回柱绞车把支架调向后拆除,在所拆支架顶梁上方所挑方木老塘侧端头补打单体液压支柱,支架拆除位置用￠140mm以上的木柱打好支网柱,把前组支架所挑煤壁侧和老塘侧单体液压支柱回掉,再前拉支架,整个步骤为:往前拉掩护支架——拆架——补柱——回上组支架板下单体液压支柱——拉掩护支架。
　　改进前支护形式见图1、图2。
　　改进后的拆架工艺方法:
　　为解决原拆架方法支架顶上3000×170×160mm3的方木无法回收的问题。我们采用DZ25-30/100单体液压支柱代替掩护支架。拆架迎头保留3块∏形钢,每块∏形钢下补打3颗单体液压支柱,形成一梁四柱的方法支护顶板,每拆完一组支架,回2块∏形钢。拆架步骤:挑∏形钢——拆架——补采面侧单体液压支柱——打老塘侧支网柱——回采面侧帮柱———回老塘侧支网柱——挑∏形钢,如此循环作业。改进后的支护形式见图3。
　　三、操作方法及注意事项
　　(1)首先回第1、2组支架伸缩梁,降下第2组支架前梁,在其项上卧一块3m∏形钢。使其挑住第一组支架顶上的3m方木,然后把第2组支架前梁挑起升紧,卧∏形钢端头打上单体液压支柱。

　　(2)降下所拆支架立柱,用拆架的JH-14型回柱绞车绳通过挂在第2组支架顶梁上的平轮,将第一组支架前拉待露出前梁轴时停止拉架,用人工或拆架的回柱绞车把前梁轴抽出,把前梁拆掉及时外运,用拆架的JH-14型回柱绞车将支架调正拉出,运至平台装车处。
　　(3)在所拆除支架顶上所挑∏形钢下补打DZ25-30/100单体液压支柱,保持一梁四柱。老塘侧补打3-4颗￠140mm以上的支网柱。所打单体液压支柱迎山有劲。
　　(4)回柱顺序要求先回煤壁侧后回老塘侧,回∏形钢要由里往外逐块回辙。回出的∏形钢单体液压支柱运至风道码放好,以备回收利用。回老塘侧单体液压支柱若上顶压力大时,可事先把回柱绞车绳与所回单体液压支柱拴好,单体液压支柱采用远距离放液后,使用绞车往外回。使用回柱绞车回柱时人员躲开绳道三角区。
　　四、原拆架工艺与现有的拆架工艺相比存在的缺点
　　(1)致使支架顶上3000×170×160mm3的方木无法回收利用,采面侧木帮柱的回收率为10%左右,使得70%以上的坑木丢失在井下造成浪费。
　　(2)由于掩护支架占据较大空间,致使作业环境相对狭小,回收采面侧帮柱比较困难。
　　(3)使用掩护支架拆除法,对收尾的条件要求较高:掩护支架本身占据较大空间,采面的收尾的高度,收尾拆架的空间比较大,一旦收尾空间加大,回辙时顶板来压不易控制,支架尾端很容易被压死,不利于回辙。
　　五、改进后的拆架工艺的优点
　　(1)支架顶上所挑的3000×170×160mm3的方木换成了3m∏形钢,使用DZ25-30/100单体液压支柱和3m∏形钢支护代替了掩护支架。拆架迎头保留了3块∏形钢,形成一梁四柱支护顶板。每拆完一组支架,回2块∏形钢,很好的解决了支架顶上所挑方木无法回收的难题。在2090??柱工作面,回收3000×170×160mm3的方木120块,￠160×2600mm3的圆柱70块,约13m3,价值11000元,使综采工作面收尾坑木回收率由15%提高到95%以上,职工作业环境相对较宽敞,保证了安全生产。
　　(2)改进后的拆架工艺对收尾回辙空间要求较低,即能满足支架回辙掉向为止。收尾空间的减少有利于顶板的控制,另外作业空间相对增大,便于作业人员操作。
　　(3)该操作方法比较简便,职工易掌握。
　　六、效益分析
　　从1998年开始应用无掩护支架拆架法至今己经10年多的时时,我们在20多个综采工作面应用了此方法,均获得成功。统计数据见表(2006年-2007年一年拆除工作面统计)。
　　从统计表中看出,一年多共计回收3000×170×160mm3的方木834块,825.66m3,价值990792元。

    
　　从效率上看,改进前每班拆架3组,改进后每班拆架3.02组,在工作效率上较以前并没有降低,达到了原正常拆架水平。班拆架最高效率达到6组,与原拆架方法相比也属高水平。在不增加人力及设备的前提下,拆架效率较原拆架方法略有提高。
　　在安全方面,制定了严细的作业规程,作业人员按章操作,经过一年多的实践,取得了成功。
　　七、结论
　　2006年以前,我矿综采拆架工艺上,一直使用掩护支架支护顶板,导致支架顶上所挑方木无法回收,造成浪费。2006年以后,利用单体液压支柱和∏形钢代替掩护支架支护顶板,很好的解决了方木不能回收的难题,这一改进,无论在安全方面还是在工作效率方面都有所提高,大幅度的提高了方木的回收率,降低了原煤成本,取得了很好的效益。

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