综掘工艺操作规范

作者:可靠的澳门网投    发布时间:2019-11-30 00:35    浏览:106 次

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EBZ220TY综掘大坡度掘进工艺研究及应用江小军 孙元琪 随着现代化机械产品的推广应用,综掘机以其在煤巷中的掘进速度快、安全系数高、开采成本底等优点,已成为全世界现代化矿井掘进生产中不可替代的机械产品。但由于煤层的赋存条件的不同,在很多地质条件下无法使用整套的综掘设备进行快速掘进作业,为保证煤炭资源的回收和开采,对大坡度综掘施工工艺的研究及应用就显得极为重要。 本文针对如何在大坡度条件下保证综掘机正常施工和安全做了简要总结,供大家参考交流。一、地质及工程概述 4110工作面是中煤平朔井工一矿太西区4煤组第五个工作面,本工作面主掘煤层为4煤,4-1煤层煤层最大厚度13.66m,最小厚度为6.86m,4-2煤层煤层最大厚度3.80m,最小厚度为1.03m。煤层中夹矸为黑色泥岩,平均厚度在2.10m左右,掘进中沿4-2煤底板掘进,以4-1煤层底板做掘进巷道的顶板,全程半煤岩掘进,本条巷道设计长度2289m。前期坡度平均在6°左右,施工到1850后坡度增大,在1925m至2080处达到最大上山坡度16°~18°,长度155米,掘进断面为宽×高=5.2m×3.6m。 巷道在掘进过程中使用的是煤科院太原分院生产的EBZ220TY掘进机,EBZ220TY掘进机主要技术参数:可掘巷道断面28.0㎡ ,可掘最大高度5.1m,可掘最大宽度6.0m,适应巷道坡度±16°,供电电压1140V,最大可截岩石硬度f=10 Mpa,掘进机如图1所示。 图一 EBZ220TY型中硬岩掘进机二、可行性研究 综掘机一般适用于16°以下的巷道上山掘进,在掘进过程中如果碰到大坡度上山(18°以上),一般情况下都是采用炮掘工作面,甩掉综掘机使用炮掘另安设一部SWG-40刮板机,改变生产工艺的主要原因是: 1、综掘机履带直接走在底板岩石上时,因为履带和底板都比较硬而且较光滑,所以在坡度较大时,由于履带和底板之间的摩擦力就较小,这是导致综掘机下滑的一个主要因素。 2、在巷道上山坡度较大时,综掘机倾斜度角度就较大,这样,综掘机自身重力向下的分力也就较大,而这个分力是导致综掘机下滑的一个重要因素,所以,解决综掘机自身的倾斜度是解决综掘机大坡度上山的又一个关键问题。 3、由于向下的分力加大,综掘机在稳定后开始截割进刀,再进刀的过程中,会延截割臂产生一个进刀阻力,阻力与自身重力的分力叠加,叠加的合力导致机组下滑,使进刀困难。 以上三个问题得到解决后,综掘机大坡度上山掘进的难题就解决了。三、技术原理及技术分析 在进行了可行性研究之后,在我公司领导周总的技术指导下进行了技术方面的分析与论证,具体分析情况如下: 1、针对大坡度上山时履带和底板岩石之间摩擦力较小的现象,采用在底板上留底煤的方法来解决底板光滑的问题,以增加底板的摩擦力。综掘机履带走在底煤上比直接走在底板岩石上的摩擦力要大的多,这样便可以解决硬(履带硬)碰硬(底板硬)摩擦力小的问题。 2、将木头垫在综掘机履带后部和后支撑下面的底煤上,以增加综掘机后面的高度,减小综掘机的倾斜度,这样也减小了综掘机向

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下的分力,这样导致综掘机下滑的第二个和第三个因素就得到了解决。四、主要技术内容 在辅运巷施工期间,针对最大坡度18°的上山情况,通过和矿方相关科室合作,采用留底煤和用道木(道木规格:长×宽×高=1.2m×0.2m×0.2m)垫后支撑的方法进行施工。具体做法如下: 掘进机在爬坡过程中前后高差大,打上后支撑也很难克服边行走边割煤下滑,所以割煤后0.5米浮煤不铲,留在底板,后支撑升起,然后在浮煤上垫半圆松木使掘进机爬行时不但减小了自身的倾斜度和确保了综掘机割煤时的稳定性还增大了摩擦力,随走随垫木头进行割煤。割煤后退机,迎头进行帮、顶锚的支护,后面人工清理浮煤,这样多工序同时作业,节省了作业时间,再按此方法向前爬行进行下一个循环工作。这样,跟甩掉综掘机进行炮掘相比,减少了运输环节,施工速度得到了很大地提高。五、实际应用效果 这种方法在辅运巷工作面的掘进中,克服了掘进机本身存在的缺陷,解决了大倾角上山掘进工程中的难题。跟炮掘相比,不但减少了搬运、安装、拆除设备的工时,还大大降低了劳动强度,更重要的是创造了建矿以来16°以上的上山掘进的月进尺最好成绩275米,并且质量达到优良品,既保证了安全又保证了采煤面的接替。六、取得的经济及社会效益 经济效益: 1、改变施工工艺,机掘的进尺速度与炮掘进尺速度相比较,至少节省20天的时间,为接续赢得宝贵时间。 2、节省了人工搬运及安装两部刮板机的费用50000元 3、节省投入材料费用30000元 4、节省拆运费用10000元 社会效益: 保证了安全,保证了进尺,保证了接续。 通过大坡度综掘施工工艺在掘进工作面现场的实际应用,取得的效果极为明显,为我院以后大于16°上山巷道的掘进提供了可靠的依据,为提高单进,加快机掘进尺,保证井工一矿采煤工作面的正常接续解决了现实的问题。七、引申思考 根据4110工作面图纸上提供的资料,在后期施工坡度有可能达到20°左右,为保证施工,解决上述问题,我项目部提出了垫道木在综掘机履带后部和后支撑下面的底煤上,再利用28吨回柱绞车反滑轮辅助牵引,综掘机整体爬移的想法。 具体工艺:在综掘机后10米的位置施工一规格为高×宽×长=3.6m×2.0m×7.0m的绞车硐室,让28吨回柱绞车由20°山下自行爬到硐室所在位置,必须打注8根底锚杆及6根单体戗压顶;在巷道迎头附近顶板打2根锚索,并对锚索进行了拉拔实验,确定符合施工所需拉力要求。将一台20吨导向滑轮用400T综采运输机链条配合锯齿环与综掘机进行了链接,同时采用400T链条以及锯齿环形成二次保护。28吨回柱绞车牵引钢丝绳经导向滑轮穿过后,钩头用20T卡环与迎头顶板上的锚索链接,并做好了防止钩头飞出的二次保护。一切准备就绪后,综掘机司机打点给绞车司机预紧绞车钢丝绳,在钢丝绳受力的同时,启动了综掘机,在28吨回柱绞车的辅助牵引下,综掘机踩浮煤和道木的施工工艺,来完成20°上山的掘进工作。 此工艺不仅能满足一般掘进巷道使用的要求,且操作方法比较方便,为施工节省巨大的开资,更重要的是为采面的接续赢得宝贵的时间,可在同类工程中借鉴和推广。

综掘工艺,即能够实现破煤、装煤、运煤、支护、喷雾除尘等全部工序联合作业的掘进形式,具有机械化程度高,施工速度快,效率高,对围岩破坏小和工作安全等优点。包括煤巷综合机械化掘进工艺(煤断面>4/5巷道断面)、半煤岩巷(1/5巷道断面<煤断面<4/5巷道断面)综合机械化掘进工艺和岩巷(煤断面<1/5巷道断面)综合机械化掘进工艺。

工序流程为:

割煤→装煤→运煤→临时支护→永久支护→延伸胶带输送机

关键工序为割煤工序和支护工序。综掘工作面的管理主要是顶板和机电设备的管理。顶底板及两帮是否平直,直接取决于割煤效果。割煤工序是实现掘进工作面“七条线”的关键,割煤工序质量直接影响支护、延伸胶带输送机等其它工序的工程质量。

各工序具体如下:

冶金矿产,1.关键人:掘进机司机。

掘进机司机必须经过培训考试并取得合格证后方能持证上岗。

掘进机司机必须熟悉所操作掘进机的结构、性能、技术指标、动作原理,能熟练、准确地操作机器,熟悉作业规程和操作规程,并能正确、迅速地判断以及处理一般性的故障。

掘进机由正、副司机两人操作。正司机负责截割,并负责司机侧巷道规格;副司机负责另一侧的巷道规格,以确保巷道成形规整。在机组行走时,副司机负责观察机组行走路线及安全状况,防止机组行走时碰倒支护、碰坏管线和设备以及伤及人员。

靠谱网投,掘进机司机必须具有识别顶板、运输、火、水、瓦斯等灾害的能力,会处理一般性灾害,能正确避灾。

掘进机各种保护齐全,动作灵敏可靠,操作手柄灵活准确,必须达到完好要求。

所掘巷道断面规格符合作业规程和标准化要求。当出现超挖或欠挖以及底板出现台阶,追究机组司机责任。

掘进工作面不得出现超空顶作业。若交接班出现空顶作业,追究当班机组司机责任。

2.关键点:保证顶底板和两帮割平割直,巷道成形规整。

3.关键环节:割煤过程。

掘进机司机要经常注意顶底板、煤层、煤质变化和刮板输送机载荷的情况,随时调整牵引速度及截割高度,保证顶底板割平和两帮割直符合设计要求,遇到特殊情况及时停机处理。

掘进机司机要与工作面支护工及胶带输送机司机等密切合作,按规定顺序开机、停机。

当切割完一个循环,开始支护前,必须将铲板落至与底板接触,将电气控制回路断开,断开掘进机上的隔离开关,切断掘进机的供电电源。

班中需更换或补充截齿时,必须断开掘进机电气控制回路,断开掘进机隔离开关,切断掘进机的供电电源。

巷道中有淋水时,必须及时采取措施保护电控箱、接线腔、电气控制操作台、液压油箱等,防止进水及受潮。

掘进机截割遇有硬岩时,应有保护掘进机受损伤的防护措施。

在发生危及人身安全、设备安全和其它紧急的情况下,可采用紧急停车手段,使机器停机。

司机在掘进机运转过程中,必须时刻注意掘进机运转情况,发现声音异常或其它异常情况时,必须及时与维修工联系,查明原因并处理后方可开机。

割煤一般采用截割头逆时针旋转的割煤方式,截割顺序为由下向上,先从巷道底部拉开槽,然后往返式割至巷道顶部。要求顶底板水平切割,两帮垂直切割。

特殊情况截割方法

①根据不同性质的煤岩,确定最佳的切割方式。岩石易破碎的,应在巷道断面顶部开始掘进;断面为半煤岩,应在煤岩结合处的煤层或在较软的部位开始掘进。司机要按正确的截割循环方式操作,并注意以下事项:

A.掘进半煤岩巷道时,应先截割煤,后截割岩石,即按照先软后硬的程序。

B.切割必须考虑煤岩的层理,切割头应沿层理方向移动,不应横断层理。

C.切割全煤,应先四面刷帮,再破碎中间部分。D.对于硬煤,采取自上而下的截割顺序。

E.对于较破碎的顶板,应采取留顶煤或截割断面周围的方法。

②煤质松软、层理明显、节理发育、顶板条件较好的掘进工作面,先在工作面中部切人达到截深后,以此为中心,按顺时针方向摆动截割臂做圆周切割,最后用切割头刷帮。

③当工作面宽度超过掘进机定位切割性能时,可以将工作面分两次切割,即先沿工作面左侧切割出2/3断面,然后移动掘进机到右侧,再切割剩余的1/3断面。

用截割头上下及左右移动截割,可截割出初步断面形状,当截割断面与实际所需断面有一定差别,可进行二次修整,最终达到设计断面要求。

当遇有大面积硬岩,综掘截割成本增大,机组不能有效进行截割作业时,应采用放震动炮的方法将岩石预裂爆破成裂隙,然后再进行截割作业,或者退出机组采用普掘方法;

4.操作流程:

掘进机启动前,司机必须巡视掘进机周围,通知所有人员撤离到安全地点,确认在机器转动范围内无人员和障碍物后,方可按下列顺序起动掘进机。如下:

准备、检查和处理→通知人员撤到安全地点→将各急停按钮置于解锁位置→电磁开关箱隔离开关转到“连通”位置→鸣响警铃→启动油泵电机→启动转载运输机→开动刮板运输机→开动装载机→启动喷雾泵→起动截割电机→开始割煤

5.割煤标准

按设计断面割直巷道两帮及顶底板,达到“两平一直”(顶板平、底板平、两帮直),不割碰支护的棚腿和棚梁、前探梁和支护的锚杆和锚索,不准强行截割硬岩。

割煤之前,必须先照好中线,切割头严格按照《截割顺序图》要求截割,顶底板割平,两帮割直,符合设计要求。

在割煤过程中,严格按照规定的控顶距掘进,达到最大控顶距(循环进度+一个支护间距)时,必须立即停机并断电后进行支护工作。

掘进机割煤操作应做到“两低”“四够”“一规整”,并符合标准化要求。

“两低”:切割功率低,消耗截齿低。

“四够”:按照作业规程要求的断面尺寸、规格质量,一次切割要够宽、够高、够深、够远。

“一规整”:切割出来的巷道断面,周边轮廓规整,既满足支护要求又不出现超挖和欠挖,也不出现台阶、刀棱和底角突出。

巷道不得留有马棚和底疙瘩及底板台阶。马棚和底疙瘩长度在lm时,其最大突出部分≤200x200mm;底板台阶在长度lm时,其最大突出部分≤200x200mm 。

锚杆支护巷道要求巷宽中线至任何一帮误差允许范围―50~150mm,巷高允许误差―30~150mm,架棚支护巷道宽度和高度误差允许范围―30~50mm,坡度符合作业规程和措施要求。

6.注意事项

有下列情况之一时,应及时停机进行处理。

掘进机前后照明灯不亮时,严禁开机;

掘进机内外喷雾和其他降尘装置不能正常使用时,严禁开机;

迎头气体超限或通风不良时严禁开机;

切割过程中如遇瓦斯涌出、有透水征兆、顶板压力增大、遇断层、地压变化、有响动、有异味等异常情况,应立即停机;

割煤过程中发生堵转时;

掘进机内部发现异常震动、声响和异味,或零部件损坏时;

掘进机上方刮板输送机上发现大块煤、矸、杂物或支护用品时;

操作手把或“停止”操纵按钮失灵时;

桥式转载机脱轨或拖缆装置被卡住时;

刮板运输机有断链、裂纹、缩径、变形等现象时。

二、装运煤工序

装运煤工序也是掘进工序中的一个重要工序,它的正常与否直接影响掘进机割煤效率,从而影响单进水平和工效等。

1、关键人:胶带输送机司机

带式输送机司机必须经过专业技术培训,经考试合格后方可持证上岗,并能独立操作。

熟悉设备的结构、性能、技术特征、工作原理、信号系统和各种保护装置,能排除一般性的故障并熟知涉及所操作带式输送机运输系统和相关规定。

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