/Item/24056.aspx “第三十七届科技论文交流会”三等奖论文11 - 快三时时彩平台注册送彩金可提现,时时彩送彩金论坛

“第三十七届科技论文交流会”三等奖论文11

综掘岩巷高效优质施工探讨  

大兴矿    广         

摘 要: 通过在大兴矿N2-1203底板瓦斯道掘进工作面使用EBZ-260型综掘机、双160KW电机1米变频阻燃皮带和梭式矿车扩容等技术改造下,面对着防突打钻、层位探孔、煤矸分运、运输系统长、设备检修工程量大以及帮顶破碎等制约因素;经过合理组织,精细检修设备,实现高效优质综掘岩巷月进尺313米,刷新了集团公司岩石巷道单月最高记录。切实解决了大兴矿“一面两岩巷”制约生产接续的重大难题,为综掘岩巷优质施工总结出一套高效的管理方法。  

关键词:综掘 高效 优质  

1 问题的提出  

面对日益紧张的采掘接续现状,为了更好的保障采掘生产接续,针对大兴矿特殊的地质条件、防突打钻、层位探孔、煤矸分运以及帮顶支护破碎补强以及“一面四巷”防突治理模式等制约因素,工程量的增加和不可预见性给正常的采掘接续带来了一定的困难,因此切实的解决可能会影响施工进度的不利因素,做到科技创新、集思广益,总结完善综掘岩巷高效优质施工方法,从而保障采掘接续的有序进行。  

2 工作面概况  

大兴矿N2-1203底板瓦斯道全长1691m。本工作面为12煤层首采工作面,四周均未采动。该巷道用途是为N2-1203工作面采取穿层消突采区打钻。位于大兴矿-600水平、井下标高-690-630m。工作面地表北部为兴隆屯村,已动迁;南部为大孤榆树村;东西部为农田地。工作面地表为采煤沉陷区,该积水区在回采9煤层时已进行了安全论证。工作面地表中部有4条高压线和2条矿区公路、1条矿区铁路、1条瓦斯管路通过。工作面东侧为F15-1fN2-3号断层;工作面西侧为F44号断层;南侧为主副井工业广场保护煤柱;北侧为F15号边界断层,与大隆井田相邻。工作面上邻10-2煤层,不可采,一般煤厚为0.43m,与12煤层间距在57.6971.76m之间,12煤层上部小范围内发育有12-1煤层,煤厚1.09m12煤层间距为5.34m,仅614号地质钻孔实见;本工作面从拉门掘进时,巷道位于14-1层煤中,随着巷道向前掘进,将巷道顶板控制在距14-1煤层底板7-10m范围。岩层硬度(ƒ)45  

本工作面水文地质条件简单,老顶粗砂岩为微弱承压直接充水含水层,含孔隙水,裂隙水。本工作面不受水害威胁。  

要实现快速、高效施工,一定要根据现场实际情况,预想施工中可能造成制约生产的每个环节,采取切实有效的措施,保障员工身体健康和正规生产循环,攻坚克难,确保安全生产。  

3 采取相应的技术方案  

3.1 “一面一议”综合进行巷道支护设计  

根据与本工作面位于同一采区,同一煤层,顶底板岩性相接近的N2集中皮带道工作面施工情况,采用工程类比法进行该工作面锚杆支护设计,巷道采用锚杆+尾绳钢带+金属网+锚索联合支护。  

                                                                               

1 巷道综合柱状  

           

2 巷道支护断面示意图  

3.2 综掘机选型  

该工作面岩性主要以细、中砂岩为主,相对坚硬,要实现快速掘进综掘机的选型是施工的必要条件,EBZ260型综掘机截割稳定性好,可充分利用自身重量作业能力强,运货速度快,操作简单易懂。虽然N2-1203底板瓦斯道4m宽、3m高就可以满足消突打钻空间施工要求,考虑到综掘机与风筒的高度和综掘机本身3.6m宽度,因此我矿针对该工作面进行一面一议的设计理念至关重要,巷道设计为宽度4.2m,高度3.2m,既满足了大机型综掘设备的使用空间,又很好的提高了工作效率。该综掘机的使用可完成不退车分次截割实现一次成巷。  

       

3 综掘机截割示意图  

3.3 皮带机选型  

N2-1203 瓦斯道坡上为07度。采用160Kw双电机拖动,皮带采用1000mm宽阻燃皮带。皮带开关采用KT400变频开关,运行速度设置为30Hz。使用变频开关节能效果十分明显,延长皮带布置距离:N2-1203底板瓦斯道掘进长度1691m,只布置一条皮带就满足了生产需要。根据综掘机内部刮板输送机运输能力进皮带进行选型,皮带运行频率为30Hz就能满足运输需求,每小时可节约电量120kw。降低皮带设备损耗。使用变频器后,启动瞬间的冲击力变小了,从而延长了设备的使用寿命。  

3.4 梭式矿车选型与改造  

N2-1203 底板瓦斯道掘进断面积为13.5m2,碎涨系数取1.6,循环进尺2米,则平均每班出矸43.2 m32SD-14型的梭车搭接使用,组合容积为28m3,因此需要进行技术改造,在梭车内部增加抽匣进行车身内部二次分运矸石,安设一个油缸两次伸缩达到开关抽匣,实现了连续出矸,集中排放,达到扩大容量的目的。该工作面由于岩石坚硬,截割时间大约在120分钟左右,安设后可起到临时储存货物。因此,掘进生产时不需要向上一部皮带排矸就能进行掘进,生产不受运输系统限制,可按照煤矸分运的要求进行定时排放。  

根据实际情况,梭车组合排空时间为11分钟,梭车至上一部北翼集中皮带矸石仓共3条皮带,连接长度1320m,皮带速度3.15m/s,拉空共需要18分钟。由此可见:每个循环运输相同数量的矸石,使用梭车时,只需要开2次皮带36分钟即可。如果不使用梭车需要1320米皮带同时工作120分钟。该设备有效减少皮带运行时间。N2-1203底板瓦斯道在梭车使用和改造技术上,既提高工作效率,又保证了煤矸分运并节省了电力资源。最重要的是切实解决了煤矸分运的同时,保障了外部皮带系统因故障或检修影响工作面正常掘进的问题,梭车的安设与扩容改造,切实保障了矸石运输、储存,是保障综掘高效施工的重要因素。  

3.5 局部通风机选型  

按瓦斯涌出量计算:Q1=125q瓦绝·k=125×0.4×2=100m3/min  

       

 

   

按掘进工作面同时作业最多人员数量计算:本掘进工作面同时作业的最多人数为9人,Q2=4N=4×9=36m3/min  

按照二氧化碳涌出量计算: Q3=67×qbc×kbc=67×0.167×2=22.38m3/min  

按除尘风机风筒与压入式风机风筒重叠段风速计算,根据集团公司“一通三防”管理制度要求,必须保证除尘风机风筒与压入式风机风筒重叠段的风速满足《煤矿安全规程》要求,并保证无瓦斯超限现象。本掘进工作面为岩巷进工作面,最低风速为0.15 m/minQ重叠段0.15×60·S断面0.15×60×10.595m3/min  

       

   

    综合掘进工作面风量和重叠段风量,以及除尘风机实际处理风量,计算本掘进工作面需要风量:Q4 = Q重叠段+ Q除尘风机吸入=95+280=375m3/min  

N2-1203 底板瓦斯道工作面,掘进期间采用两台(一台运转、一台备用)型号为FBDNO.6.0/2×30KW煤矿用隔爆对旋局部通风机压入式通风。根据计算确定掘进工作面的需风量为375m3/minN2-1203底板瓦斯道掘进期间最大供风距离为1691m,百米漏风率按0.2%计算所以局部通风机吸入风量应该大于582m3/min,所以在掘进期间使用22×30kw,型号为FBDNO.6.0/2×30的对旋式局部通风机,一台运转、一台备用。风机额定供风风量为360m3/min 560m3/min,风机双级运转,满足N2-1203底板瓦斯道掘进期间供风要求。  

3.6 除尘风机选型及改造  

本掘进工作面主要粉尘来源在掘进和支护工艺中产生,混入到工作面风流中,为确保员工的身体健康,实践中使用水除尘效果显著,选取的除尘设备为KCS-550D型煤矿用湿式过滤旋流除尘器(简称除尘风机),主要由过滤除尘段、配套风机、旋流脱水段等三部分组成。除尘风机安设在距工作面不大于80m处,使用Φ800mm骨架风筒接引至综掘机前部,骨架风筒吊挂在顶板上,跟随掘进前移。直接由巷道内的水管接引高压胶管,为除尘风机供水,水压要求不小于1MPa,水量不小于18L/min,设置有调控阀门,除尘风机废水直接排出。  

       

 

#  

为了保证除尘风机净化效果和避免故障发生影响生产,改造为同时采取2台配套使用,将1台风机开启,1台备用;开启的风机将排风口用Φ800mm骨架风筒与备用风筒连接,形成可以同时使用2台除尘风机过滤网,增加了1次过滤,同时每班接班后都认真将2台过滤网进行冲洗,从而除尘效果更为明显。  

4 防突与层位管理  

N2-1203 底板瓦斯道工作面在北翼采区14-1煤层下部岩层中,煤岩形态总体为一单斜构造,产状为193243°∠610°。根据地质钻孔和9煤层已回采工作面实见资料看,本工作面断层构造非常复杂。工作面东侧发育有F15-1FN2-3号断层,断层产状分别为:268°∠40°H=014米;112°∠45°H=07m,这2条断层在工作面回顺掘进期间对工作面的掘进有一定影响。工作面西侧为F44号断层,断层产状为62°∠47°H=024m,该断层对工作面的布置有较大影响。工作面北侧为F15号边界断层,断层产状米222°∠60°H=50m,预计对工作面掘进无影响。  

由于复杂的地质条件,采取每10m顶板施工一个垂直探孔,掌握准备14-1煤层准确位置,巷道距14-1煤层底板710m,切实做好层位管理。同时由于该工作面有断层出现,避免因断层影响误穿煤层,垂直工作面迎面施工13个超前探孔,每个探孔不得小于15m,始终保持5m超前距,防止误揭煤。  

   

           

4 顶板探孔与超前探孔示意图  

5 劳动组织  

作业方式:队、班实行“四班三倒”、 “三、八”工作制,出勤率95%。每班按照生产要求进行精细设备检修,同时利用电、钳工检修时间施工超前探孔,做到生产安排有条不紊,按照正规生产循环每天可完成1011m进尺,综掘机最长截割时间为120分钟,如果岩性发生变软,截割时间缩短,节省的时间可实现单排1m小循环作业,20163月份共31天,共完成快速、优质综掘岩巷月进尺313m,实现了大兴矿1990年建矿以来综掘岩巷单月最高成绩,同时也刷新了集团公司综掘岩巷单月最高记录。  

6 经济效益分析  

由于受地质条件变化和防突等不可预见性因素影响,综掘岩巷平均生产进尺为120150米左右,通过技术创新及设备改造,近一年平均进尺为180240米;大兴矿现有2个岩巷综掘工作面,每月每个工作面可提高进尺50米左右,按照每米人工费4631元计算,一年取得的经济效益为55.57万元。取得良好经济效益的同时更重要的是保证了采掘接续的有序进行。  

7 结论  

N2-1203 底板瓦斯道经过精密筹划,从地质构造分析、防突打钻、优化断面与支护设计、综掘机选型、皮带变频设备投入、梭车扩容改造、主备除尘风机改造配合使用等多方面创新。通过人员有序安排、机电设计精简精修和全体技术人员共同努力,很好的完成了掘进施工任务,克服困难,实现全年月岩巷平均进尺216m,日最高进尺15m,月最高进尺313m的好成绩!更重要的是掌握与总结出一套行之有效、安全可靠的施工方法,为综掘岩巷高效、优质施工提供了宝贵的工作经验。  

   

作者简介 李广 (1981.3-) ,男,工程师,毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业,现在铁煤集团大兴煤矿生产科担任副科长。联系电话:15241005841