综采工作面末采及出架方案优化117.ppt.ppt
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1、综采工作面末采及出架综采工作面末采及出架方方 案案 优优 化化生产技术部 张勇2013年9月25日2024/4/15 一、背景一、背景 针对我矿综采工作面末采、出架方案在施工工艺、效率和安全方面与兄弟矿井之间的差距由生产张矿长牵头,多次深入王台、古矿进行调研,在此基础上,我矿XV4311工作面出架方案改革进行了论证和推理,并在现场得到了良好的应用。随后,在地面就9#煤综采工作面末采及出架工艺进行现场模拟、论证。现将相关材料总结、汇报如下。2024/4/15 第一部分第一部分 三矿末采、出架方式对比分析三矿末采、出架方式对比分析 第二部分第二部分 我矿我矿15#煤煤XV4311工作面出架总结及工
2、作面出架总结及 建议建议 第三部分第三部分 我矿我矿9#煤末采及出架方案(研讨)煤末采及出架方案(研讨)2024/4/15v 第一部分第一部分v三矿末采、出架方式对比分析三矿末采、出架方式对比分析2024/4/15一、三矿一、三矿15#15#煤综采工作面地质条件及设备煤综采工作面地质条件及设备 配套比较配套比较项项目目所所采采煤煤层层煤厚煤厚(m m)煤层倾角煤层倾角()()支架型号支架型号采煤机型号采煤机型号工溜型号工溜型号凤凤矿矿15#1.5-3.0/2.15214/7ZZ8000-17/32MG250/600-AWDSGZ-764/400王王矿矿15#2.22.8/2.518/4ZZ80
3、00-17/32MG250/600WD1SGZ-764/400古古矿矿15#0.82.8/2.0112/6ZZ8800/14/26MG250/600WDSGZ-764/4002024/4/15二、二、三矿三矿15#15#煤综采工作面末采及出架工艺比较煤综采工作面末采及出架工艺比较项项目目通风方式通风方式撤架撤架通道支护通道支护三角区维护三角区维护回风通道维护回风通道维护凤凤矿矿v局部通风机局部通风机通风通风v高瓦斯区域高瓦斯区域试验全负压通试验全负压通风风棚梁支护棚梁支护v两个掩护架出架两个掩护架出架v三角区为单体点三角区为单体点柱支护方式,实行柱支护方式,实行“七九排管理七九排管理”v局部通
4、风机出架,局部通风机出架,不维护回风通道不维护回风通道v全负压出架时回风全负压出架时回风通道采用木垛支护通道采用木垛支护王王矿矿全负压通风全负压通风顶部:棚梁支护顶部:棚梁支护帮部:锚杆支护帮部:锚杆支护v两个掩护架出架两个掩护架出架v三角区采取木点三角区采取木点柱支护柱支护回风通道采用木点柱回风通道采用木点柱维护维护古古矿矿全负压通风全负压通风锚杆、锚索支护锚杆、锚索支护v三个掩护架出架三个掩护架出架v三角区采取三角区采取1212排单体柱维护排单体柱维护锚杆、锚索支撑体系锚杆、锚索支撑体系支护方式支护方式2024/4/15 经对比得知,两矿均对末采、出架工艺进行了改进。但从效率上讲,王台矿末
5、采工期大大缩短,而古矿由于增加了施工锚杆、锚索工序,导致末采工期有所延长。结合设备、地质条件及劳动效率等情况,重点对王台矿末采工艺进行介绍。三、末采调研三矿综合条件与出架工艺比较三、末采调研三矿综合条件与出架工艺比较 2024/4/15 王台矿末采的结束是指末采通道的形成,后期末采煤帮支护、圆弧角等设备回收和出架准备工程均移交给专业队组负责完成。整体施工执行刚性、定期考核。而我矿的末采结束是指设备回收前上述所有工程。具体以末采技术要求、施工工序两个方面进行对比分析。四、王台矿四、王台矿15#15#煤末采工艺介绍及与我矿比较煤末采工艺介绍及与我矿比较 2024/4/15四、王台矿四、王台矿15#
6、15#煤末采工艺介绍及与我矿比较煤末采工艺介绍及与我矿比较 1、末采技术要求介绍及对比:我矿王台矿末采通道规格毛高2.82.85m,净高2.5m;毛宽2.4m,净宽2.2m毛高2.7m,净高2.5m;毛宽2.5m,净宽2.4出架绞车硐规格4m4m2.6m(净)2m3m2.5m(净)机头、尾圆弧角规格及支护方式u调向圆弧角为:工作面边长4.5米、巷道边长2米;u出架圆弧角为:工作面边长1.5米、巷道边长1.5米;u支护形式为:圆木抬棚支护u出架圆弧角为:工作面边长5米、巷道边长5米;u无调向圆弧角;u支护形式为:锚索支护两巷巷道高度及支护要求两巷停采线以里9m、以外10m采取架棚形式进行支护顶板
7、,为保证设备回收、出架所需高度,需进行起底0.3-0.4米。存在着起底制约着末采推进的问题末采后,两巷沿用原有巷道支护形式,故巷道高度满足后期设备回收、出架的要求。2024/4/15 2、施工工艺介绍及对比 王台矿在传统15#煤的末采工艺上,对片网固定方式、铺联网施工方法、撤架通道抽换板梁、封帮等4个环节进行改进,大大提高了末采工效。具体对比情况详见下表:四、王台矿四、王台矿15#15#煤末采工艺介绍及与我矿比较煤末采工艺介绍及与我矿比较 我我矿王台王台片网在片网在支架上支架上固定方固定方式式片网在1802800mm的板梁(木板)上,然后将板梁上到单(双)号架上片网上至支架顶梁上方,无需固定;
8、顶板破碎,在支架顶梁与片网之间垫设柱帽或道木保证片网压紧铺顶网网施工工施工工序及要序及要求求两刀煤一趟网。片帮或控顶距增大时,需频繁打出护帮板或上料维护顶板,增大了频繁摘挂网和进入煤帮作业的频率,对工效和安全也造成一定影响采取生产班割3刀煤,集中联2趟网的方式进行,联网工作尽量集中在检修班进行。如果顶板完好,则不打护帮板。顶板联好后,用铁丝将网挂在支架护帮板上。拉架前解开进行拉架作业,实现了人员不进入煤帮作业钢丝绳联设的的要求要求网边和网中间的钢丝绳均为每米10道网边的钢丝绳随着联网联接,每米10道。网中间的钢丝绳每米联5道2024/4/15四、王台矿四、王台矿15#15#煤末采工艺介绍及与我
9、矿比较煤末采工艺介绍及与我矿比较 我矿我矿王台王台定架后定架后4 4刀煤刀煤(撤架(撤架通道形通道形成)成)采用传统的走通刀方式、依次替换板梁的施工方法。距停采线2.4米定架;【第一刀煤后】,支架打出护帮板维护顶板。【第二刀煤后】,每架两根上1802400mm的板梁维护顶板。【第三刀煤后】,抽2.4米板梁维护顶板。【第四道煤后】,替2.4米为3.1米板梁进行维护顶板,并在梁头支柱。四道煤过程中,顶板破碎时,棚梁下支柱、背顶。采用工作面分段一次成形的快速施工方法。距停采线2.5m定架【第一刀煤】通刀从机头割煤至机尾,追机顶溜,打出护帮板维护顶板完成端头斜切进刀作业【第二刀煤】向机头割煤十至二十架
10、追机顶溜【第三刀煤】机组向机尾割煤根据现场支架顶梁端至煤壁的实际距离顶溜【第四刀煤】机组向机头割煤至煤壁留有台阶处(约20个架)停机闭锁距支架前梁1.2m处每4架打一根点柱支护顶板进行上3m的永久板梁至后滚筒约3m处停止,打煤壁单体柱。封帮封帮我矿末采最后一刀煤随替换板梁同步进行支柱封帮。按正常条件,每班封板3040个架,整个封板至少需34个班。末采结束不进行背帮,所支梁头单体柱只起支护作用,而煤帮采用施工锚杆工艺进行支护。2024/4/15六、总结与建议:六、总结与建议:王台矿在末采工艺上进行了革新,对制约末采工序的几个关键环节进行了改进。客观上加快了末采进度,主观上,该矿树立以快致胜的原则
11、,用快来保证安全。比如:在支架定位后最后四刀煤的撤架通道成形工艺上,原先的传统作法是依次替换板梁(共需降架上板梁升架工序重复3次以上),而改进为分段一次成形后,减少少了上述环节,只需执行1次降架上板梁升架的工序,减少了对顶板的重复扰动,事实证明改进后对顶板的管理是有效的。其次,由于加快了末采施工进度,直接影响是矿压显现不明显,即在矿山压力作用之前即采取了有效措施控制了顶、帮,避免了之前由于进度慢,矿山压力作用过来后一直被动处理的不利局面。2024/4/15六、总结与建议:六、总结与建议:1、改进铺联网施工工艺。(1)上第一趟片网取消使用木板或者板梁固定,支架固定在支架顶梁上方,若因顶板不平整压
12、不紧片网时,可在支架顶梁与片网之间垫柱帽或道木。(2)铺联网时人员站在支架档煤板前作业,尽量实现三刀煤联两趟网的工艺;同时为避免频繁伸缩护帮板过程中扯坏顶网,在顶板完好的条件下进入末采后尽量不用护帮板。(3)减少联网道数,网头搭接处连1米810道,网中间只起固定钢丝绳的1米35道。2、在下一个工作面试验撤架通道分段一次成型工艺。3、优化劳动组织。2024/4/15v第二部分第二部分 v我矿我矿15#15#煤煤XV4311XV4311工作面出架总结及建工作面出架总结及建议议2024/4/15 XV4311出架面共布置ZZ800017/32型液压支架119架、ZT8000-16/30型端头支架2架
13、支护顶板。出架通道内90#至机头,顶底坡度变化较为平缓;90#至113#架范围内,顶底板为变坡段,顶板向煤帮严重倾斜、底板往机尾呈5-6度的斜坡。出架通道内,在末采期间3#、118#架处及两巷超前支护区,均施工12#长2.4米槽钢配合15.24-1-6300mm的锚索进行补强支护顶板,以便调、撤掩护架时顶板得到有效支护。其它同以往15#出架面相同。XV4311出架面具体情况如下图所示:一、一、XV4311XV4311出架面基本情况介绍出架面基本情况介绍2024/4/15一、一、XV4311XV4311出架面基本情况介绍出架面基本情况介绍图2-1 XV4311工作面末采通道支护示意图2024/4
14、/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施 1、原有原有15#煤出架工艺煤出架工艺 XV4311原出架方案中采取局部通风机通风。在实施初期,工作面中部瓦斯居高不下,无法满足出架面通风瓦斯管理要求,需对出架通风方式进行调整,为全负压出架通风方式。而我矿的以往的全负压出架方式,存在施工尾巷木垛劳动强度大、效率低、安全出口得不到保障,后期木垛维护困难等弊端;同时两个掩护架并列布置方式和三角区“七九排”支柱管理,存在着三角区支柱数量过多、支护强度低、劳动强度大等不合理现象。结合外出调研结果及现场实际情况,对XV4311工作面出架方案进行优化如下。2024/4/15二
15、、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施图2-2 以往15#煤全负压出架方式示意图 2024/4/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施 2、全负压出架方案的总体思路全负压出架方案的总体思路:a、在工作面出架通道内施工一排15.24-1-6300mm的单体锚索,锚索间距3米,距封帮柱头1.6米;施工过程中,出架前保证施工20根锚索,以后随出架进度,每天检修班施工5-6根锚索,满足出架进度要求。b、采用两个掩护架出架。1#掩护超前2#掩护架1.5米;将2#掩护向老塘侧调1.5米,两个掩护架保持1.5m的距离,作为进出架后打木垛及
16、施工放顶眼的安全通道。架间距掩护架侧护帮0.3米各支设一排单体点柱进行支护;2#掩护架靠老塘侧三角区处由后立柱开始向外支设双排单体点柱进行支护,双排点柱实行“五七排”管理,并在后柱跟及老塘侧支设戗柱。2024/4/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施 2、全负压出架方案的总体思路全负压出架方案的总体思路:c、前60架出架后在1#掩护架后施工单体木垛维护回风通道,木垛间距3米,距帮0.8米;后60架出架后试验不再施工木垛。现场提前热备两台230kW风机,根据现场情况,如顶板垮落,不能通满足全负压风要求,则立即封闭回风巷,并开启局部通风机,确保通风可靠,瓦斯
17、不超限。d、老塘悬顶面积过大采取人工爆破方式进行顶板管理。2024/4/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施图2-3 XV4311全负压出架期间前60架支护示意图 2024/4/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施图2-4 XV4311全负压出架期间后60架支护示意图 2024/4/15二、二、XV4311XV4311出架工艺的革新及实施出架工艺的革新及实施 3、施工顺序:施工顺序:正常情况1#掩护架始终超前2#掩护架1.21.5米。a、前60个架(架后施工木垛)施工工艺:抽走待回收支架打出2#掩护架护帮板,在护帮
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