沈家峁煤矿10101综放工作面井下设备倒装方案
1 说明
沈家峁煤矿10号煤层为缓倾斜厚煤层,采用综采放顶煤采煤法开采。首采10101综放工作面长度120m,安装ZF3600/17/28型掩护支架83架。工作面2010年6月投产,截止2011年7月末,剩余储量约为20万吨,预计10月中旬结束。
接续工作面为相邻的10102综放工作面,已经放出。工作面长度150m,走向长度240m,可采储量约30万吨,可采期4个月。两面距离不足200m,根据中钢煤业公司意见,该面使用10101工作面回撤设备。(刮板机铸造溜槽,其铲煤板和导轨方向是固定的,因此,中部槽有方向性。)因此,10101工作面回撤和10102工作面安装需要同时进行,为此,编制
以下设备倒装方案。回撤、安装工作面位置关系见图1。
2、回撤工作面概况
2.1 工作面回撤设备
10101工作面使用郑州煤机厂生产的液压支架,无锡煤机厂生产的电牵引滚筒采煤机,张家口煤机厂生产的刮板运输机,主要设备状态较好。主要设备统计如下:
⑴支架
ZFG4000/17/30放顶煤过渡支架 4架 重量约18.5t/架; ZF3600/15/28放顶煤支架 79架 重量约15t/架。 ⑵刮板运输机
前溜:SGZ630/320,120m,一部; 后溜:SGZ630/320,120m,一部;
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单件重量:机头(尾)7006kg;中部槽850kg。
⑶采煤机:MG160/380-WD;机身外形尺寸:7100×1050×880mm,总重30t。 ⑷转载机:SZZ764/160型,长度50m。 ⑸破碎机:PLM1000/110型,一台。 ⑹乳化液泵站:
BRW200/31.5型乳化液泵2台;RX200/16型乳化液箱1台。 ⑺喷雾泵站
BRW320/6.3型喷雾泵2台,QX320/20型水箱1台。
⑻移动变电站:KBSGZY-1200/10、KBSGZY-630/10移动变电站各1台。 ⑼组合开关:QJZ-2000/1140-12(8)型各1台。 ⑽电缆:
MYP3×35+1×16型电缆,330m,7根; MYP3×95+3×25型电缆,200m,1根;
MYPTJ3×50+3×25/3+3×25型电缆,530m,1根。
10101综放工作面回撤设备共110余台(件),总吨位约1600t。
2.2 回撤条件
1、停采位置
工作面预计停采位置,上口在1101工作面进风设备巷1#回风联络巷处,下口位于皮带巷1#联络巷处。停采位置上巷位于10煤顶分层,下巷位于10煤底分层,停采时,工作面煤壁除上出口附近沿顶板外,其余位于煤层中。
2、顶板管理
根据停采线处两巷位置,工作面顶板状态见图2。
由于顶板处于由直接顶变为向煤顶,在过渡段可能出现因顶煤垮落导致的顶板冒落或出现台阶起伏,对支架工况产生不良影响。另外,当煤顶厚度在2-3m之间时,锚杆支护效果
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较差,对回撤空间的临时支护不利。需要在回撤过程中采取特殊支护措施。
工作面底板均为煤底,较松软。 3、巷道运输
工作面上行运输条件较好。设备进风巷(三顺)为工作面安装期间的运输通道, 轨道和巷道坡度均满足支架和大型设备运输要求。
工作面下行运输条件较差。主要原因一是因为巷道在胶带巷(二顺)进入轨道进风巷(一顺)时出现7°反坡,增加了运输设备;二是联络巷为直角连接,无法保证轨道运输要求的曲率半径;三是轨道巷(一顺)轨道质量和巷道高度都不能满足大件运输要求。
根据工作面顶底板条件、运输方式和停采线巷道坡度变化情况,工作面运输方式采用轨道运输。
4、通风瓦斯
工作面为高瓦斯煤层,由于采取了抽放措施和尾巷通风,工作面通风状况良好,瓦斯涌出量比较稳定。虽然10#煤层为易自燃煤层,但是自开采以来没有发现CO超限现象。由于工作面停采位置位于回风联络巷门口,通风条件良好,如果坚持瓦斯抽放,增加喷洒阻化剂等措施,可以保证回撤期间的通风安全。
3、回撤方法
3.1 回撤方法确定
根据以上分析,确定10101工作面在煤层内回撤。工作面以人工回撤为主,回撤绞车回撤为辅方式进行。回撤方向为自上向下,由北向南。工作面铺设24kg/m轨道,设备在工作面装平板车,绞车牵引运出工作面。设备装车主要采取绞车牵引方法进行。
3.2 末采措施
为保证回撤通道畅通和支架回撤安全,工作面末采期间需采取以下措施: 1、停止放顶煤。
为保证撤面期间煤壁侧顶板完整,在回撤前,需要停止放顶煤。停止放顶煤范围,根据观察,10101工作面顶煤垮落线位于液压支架两立柱之间,即放顶线前4~5m位置。则停止放顶煤位置等于铺网距离加上顶煤超前垮落距离。根据计算,工作面铺网长度为12m,顶煤超前垮落步距为自4~5m,停止放顶煤距离应当大于18m。即停采前的第30个循环开始,停止放顶煤。
2、回撤空间特殊支护。
根据国内生产经验,回撤空间需要采取铺网、挂钢丝绳、打锚杆、锚索和架棚支护措施。根据10101工作面条件,主要采取前四项支护措施。但是需要准备一定数量的支护材料,在
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需要采取架棚支护措施时,可以立即组织实施。
采取特殊支护的范围主要根据回撤空间的跨度和液压支架顶梁长度确定。10101工作面采取特殊支护的范围见图3。
⑴支护原始数据:
回撤通道3.0m;支护高度2.6m;顶梁长度3.2m;掩护梁和尾梁长度分别为1.5m和1.25m;尾梁打开时支护高度0.8m;压网宽度1.2~1.8m。
⑵铺网范围:
铺网长度=压网宽度+架后支护高度+支架顶梁长度+回撤通道宽度;据此计算,10101工作面铺网宽度为12m,即20个循环。
⑶打锚杆:
为防止顶板垮落过快埋住液压支架,在支护空间需支设锚杆,延缓顶板垮落时间,为支架回撤创造条件。锚杆支设范围等于回撤空间+支架顶梁长度+掩护梁长度。10101工作面为7.2m,即12个循环。
⑷挂钢丝绳
挂钢丝绳宽度和根数由支架顶梁长度和钢丝绳间距确定,可以预留1~2根余地。10101工作面挂钢丝绳范围为3.6m,即6个循环,6根钢丝绳。
⑸锚索
在回撤通道需要支设锚索,锚索布置的间排距为1.5×3.0m。即布置三排,每排锚索之间的间距为3m。锚索配合钢梁或钢带使用。
⑹支护参数
铁网:0.65×5m,螺旋丝连接,铁丝为10#以上镀锌铁丝,逐孔连接。当顶板为煤层时,
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