高效回撤支架

正规循环下高效回撤大吨位支架管理技术研究与应用一、开题报告1、项目研究的目的与意义平煤十矿井田东西走向长4.5Km，南北倾斜长7.0Km，含煤面积31.5Km2，地质储量为2.5亿吨。1958年建矿，1964年投产，设计生产能力为120万吨；经过两次改扩建，2010年矿井实际生产能力300万吨。2010年瓦斯鉴定，矿井相对瓦斯涌出量为21.57m3／t，绝对瓦斯涌出量112.09m3/min。1991年7月和2002年5月经煤炭科学研究总院重庆分院、抚顺煤科分院鉴定，被定为突出矿井。矿井分三个水平开采，分别为一水平（-140水平）、二水平（-320水平）、三水平（-800水平）。现三水平（-800m）正在建设，一水平属残采，主力生产水平为二水平。十矿地质条件较为复杂，大的构造有李口向斜、郭庄背斜、十矿向斜、牛庄逆断层等，在大构造附近存在着许多小构造，给生产带来许多不便。十矿郭庄背斜处煤层倾角在11°～30°左右，煤层顶板破碎，给回采工作带来了较大困难，尤其是工作面回采范围内煤层倾角变化大，使工作面采长变化大，往往工作面回采始末采长变化在6～10米，采长的变化导致回采期间时常出现要回撤支架现象，给生产带来麻烦，甚至影响工作面正规循环回采作业，同时回撤支架给安全带来了很大隐患。针对此种情况，我单位将《正规循环下高效回撤大吨位支架管理技术研究与应用》作为回1采研究项目。它的成功，将解决我队能不能实现高产高效、保证正规循环的难题。2、项目研究内容戊9.11—20172采面位于-320水平北翼戊组中区下山东翼第三阶段，工作面西靠戊组中区三水平瓦专、中区瓦专下山、运输机下山、轨道下山；东至戊一采区轨道下上保护煤柱；南临戊9.10—20150采空区；北依戊9.10—20190采空区；上覆戊9.10—20171采空区。（工作面巷道布置示意图如下所示）。图1—工作面巷道布置示意图戊9.11—20172工作面采用ZY4000-17/37型掩护式支架119组，每架自重约16.8t;采用SGZ-764/750型刮板输送机；采面机风巷采用“U”型2钢支护，巷道设计净高3.5米，设计净宽4.4米。工作面切眼煤层平均倾角为22°，设计停采线处煤层平均倾角为10°。工作面设计停采线处采长较切眼处采长缩短约8米，届时将在生产期间回撤支架。针对工作面条件，本项目主要研究以下内容：①、确定工作面回撤支架位置及时间。②、针对回撤支架进行高效管理，实现回撤支架期间的正规循环生产。③、提前制定回撤支架技术措施，并现场监督实施，确保任务按时完成，确保安全施工。3、项目实现的目标戊9.11—20172工作面支架吨位重，工作面向外推进煤层坡度逐渐变小，导致工作面采长逐渐缩短，所以在生产期间回撤支架是避免不了的事情。采长逐渐缩短，需确定合适位置及同时回撤支架组数；另外支架吨位重，回撤工作繁琐，届时可能影响生产；回撤工作包括掐链子、缩机尾、掐槽子、出架子、解体支架、运输支架、对接机尾等，工作程序多，所以回撤支架安全隐患较多。根据以上实际情况，实现目标如下：①、确定合适位置、合适回撤支架组数，确保工作面支架回撤次数最少。②、精心组织，确保各项工作合理开展，实现时效最大化，确保工作面正规循环生产作业。③、制定回撤安全技术措施，狠抓现场落实，确保作业期间的安全。3二、研究报告1、现状调查：综采工作面往往因为采面煤层坡度变化，采长逐渐变短，使工作面支架顶住风巷上帮，给工作面生产带来麻烦，所以工作面生产期间往往出现回撤支架现象。以往生产之间回撤支架总是出现影响生产情况，打破了工作面的正规循环作业，降低了工作面产量。2、研究不影响工作面正规循环作业回撤支架的必要性综采工作面产量高，若因工作面回撤支架影响产量，将大大降低工作面的效益。工作面回撤支架技术已经成熟，重要在各个回撤环节的管理上，使各个环节衔接紧凑，通过提前谋划，现场落实管理，确保实效最大化，确保不影响工作面正规循环作业，确保安全施工。三、工业性实验1、现状调查戊9.11——20172工作面有效走向长度855m，倾斜宽170.7～178.2m，平均173.8m。切眼斜长178.2m，回采面积148599m2。煤层倾角8°~26°。工作面所采煤层为戊9.10下分层及戊11煤层。剩余戊10煤厚0.6～1.9m，其中机巷向风巷方向9m范围内戊10煤较薄，煤厚0.6～0.8m，其它范围内戊10煤较厚，一般1.5～1.8m左右；戊11煤厚0.8～1.6m；戊10与戊11夹矸0.05～0.6m；戊11伪底矸厚0.2～0.5m，伪底煤厚0.1～0.3m。根据煤层赋存厚度，工作面回采期间采高控制在3.0m左右。工作面地面相对位置为马棚山北坡，工作面地面标高+270m～+360m，工作面标高-499m～-432.1m，工作面4埋深735m～833m。图2—工作面煤岩综合柱状示意图戊9.11—20172工作面煤层倾角在10°～26°之间。工作面切眼处倾角最大，平均为23°；向外100米处煤层倾角变小为18°；再向外100米处煤层倾角变小为16°；再向外200米处煤层倾角变小为14°；再向外100米处煤层倾角变小为12°；再向外100米处煤层倾角变小为11°；然5后至设计切眼位置，工作面煤层倾角逐渐变小为10°。图3—工作面煤层倾角变化示意图0200400600855走向（m）采长（m）178174171177170图4—工作面采长变化示意图6戊9.11—20172工作面煤层倾角变化大，导致工作面采长缩短约8米。根据“戊9.11—20172工作面回采地质工作图”相关数据，届时工作面将逐步回撤支架。2、工作面回撤支架技术管理及现场实施①、确定回撤支架位置及组数2011年10月4日戊9.11—20172工作面大约推进400米时，工作面最后一组支架距风巷机尾上帮约0.9米，此时根据图纸数据，采面采长约174米，较工作面切眼采长短4米。此时工作面煤层坡度平均为15°，根据图纸资料，在向外约40米工作面煤层坡度平均为12°。经队部研究决定，在此位置回撤支架，理由如下：a、经队部技术人员参考图纸资料及现实情况，工作面此位置向外煤层坡度变化较小，采长缩短较少。b、工作面现将近推进一半，同时回撤两组支架，届时至回采结束，将不再回撤支架。c、工作面现机尾支架与风巷上帮距离回撤支架最为合适。所以，为队决定在此位置同时回撤两组支架。②、回撤支架实施方案为确保安全、高效回撤支架，不打破工作面正规循环作业，不影响工作面生产班出煤，特提前制定严密、科学的回采方案。A、回撤前准备工作a、机尾工程质量、机尾支护及起吊间布置；b、回撤支架前一天计算出掐掉运输机链子及准备好需要接的链子。c、所需要工具。d、巷道高度、宽度及绞车性能。7B、施工组织及相关技术措施。③、技术管理及现场实施机尾、组装间准备工作及注意事项：a、回撤支架前2个圆班机尾后3架铺设顶网回采。采用锚网，单网呈品字型铺设，网规格：2.0m×1.5m，网与网搭接不小于300mm，用12#铁丝连接，间距不大于200mm，网铺设在其它支护物上。b、回架前要将运输机机尾至风巷上帮煤矸清净，底板与运输机机尾架底面平，以便上移溜子，净高不小于2.2m。c、回架前机尾向外超前5m段拉成斜坡，机尾超前缺口底板与风巷底板也拉成斜坡，便于顺利出架子。d、回撤支架前的最后一生产班，自112架向机尾做宽断面，底板与溜槽底面平。溜槽至煤墙净宽0.8m，净高不小于2.0m。宽断面处，架走向棚支护。每架均匀架设两根木梁，木梁直径不小于180mm，木梁插入支架梁头不小于400mm，并用单体柱作腿，单体柱迎山有力，上好防倒。e、回撤支架前，后3架支架顶梁用24#铁道沿倾向均匀布置，铁道长度不小于4.0m，间距不大于0.8m，铁道插入第3架顶梁不小于0.4m，另一头用单体柱作腿，并上好防倒。图5—最后3架铁道布置示意图8f、回撤支架前机尾10架不拉架，便于机尾段运输机收推。根据顶板情况，使用好闭帮板，顶板不好处必须进行探板等支护顶板。g、回撤支架前运输机开空。采煤机滚筒摘刀，停电闭锁，设专人负责。k、回撤前，风巷影响运输的棚腿及单体柱改好，浮煤、杂物清理干净，支架运输路线高度及状况符合规定。l、机尾大回柱绞车稳好，压戗柱齐全牢固，并配有可靠声光信号，钢丝绳径为8′绳，无断股和严重断丝现象，绳卡齐全紧固。m、运输前，要对运输路线全面检查一遍，铁道质量、巷道净高、净宽必须符合出车条件，达不到的必须提前整改处理，两帮碍事的管线、电缆重新吊挂，碍事的点柱磕掉，保证支架运输畅通。n、起吊间采用4根长2.8m11#工字钢为主梁（每两根为一对棚），2根长2.6m11#工字钢为拖梁，主梁间距为2.3m，拖梁间距为2.0m。每根主梁布置4根2.8m单体柱，分别布置在梁两端头，其中内侧两根单体柱间距为2.4m，防倒用不小于10#铁丝进行防倒；每根拖梁均匀布置4根2.8m单体柱，防倒用不小于10#铁丝进行防倒；起吊间净高不低于2.2m。起吊间布置两个，一个位于机尾外20～30m处，一个位于乳化泵站外第一部调度绞车外5～10m处。o、用工具，如单体柱、油枪、拉子、平轮、钎子、绳头等，并保证完好。收、缩机尾安全技术措施：a、提前计算，当做记号的活环运行至机尾向下第一个开天窗槽子位置下面时，将运输机停车，并停电闭锁，设专人负责。b、在机尾附近上链找到活环，进行断上链工作。c、活环机头一侧用卡链器卡住或用两根单体柱间隔2m柱爪朝下卡住刮板，柱根顶住支架前梁合适位置，远距离供液操作紧住链子；9另一侧用单体柱柱爪卡住刮板顶松链子去掉活环。使用单体柱时，必须远方供液，距离不小于6m，且单体柱用铁丝绑牢防滑伤人。d、上链活环去掉后，将单体柱去掉，均放置在安全位置。e、将机尾向下第一个开天窗槽子打开，用铁丝将天窗内活环以下链子拴好，防止断开后下滑，然后将活环去掉，放置在安全位置。f、将112、113架运输机槽子的挡煤板、销排拆掉放到架间，用铁丝捆好防滑。然后拆除连接113架与114架运输机槽子的哑铃销，放置到安全位置。g、将112架至机尾所有架子的推溜连接销去掉，放置到安全位置，收回各架推移杆。将114架以上槽子上敷设的管线、电缆及电缆夹匀出量，确保缩机尾时够用。h、用4台5t拉子将114架至机尾运输机槽子上拉至能去掉113架运输机槽子为止。并用拉子防槽子下滑。然后将112、113架运输机槽子去掉，拆除并用拉子运至风巷指定位置。l、随后用4台5t拉子将机尾下移至抵住第111架运输机槽子。下移机尾时，2台拉子牵引，2台拉子防滑。待机尾最后2架回撤后，再进行对接运输机槽子工作。回收支架安全技术措施：a、机尾缩下去后，在进行回支架前，要将机尾最后两架柱脚至机尾端头外口清平，并将浮煤清理干净，同时风巷处浮煤重新清理后再回撤支架。b、先回机尾第2架，再回机尾第1架。c、回撤第2架时，将第1架、第2架、第3架侧护板收回，并将第1架、第2架安上限位销。将第2架稍降，并停止乳化泵运转，并设专人看管，然后把本架进、回油管与主管路脱离。在降架过程中要观察顶板状况，若出现下沉或棚梁断折现象，必须重新进行支护。10d、在机尾顶板完整处吊挂一平轮，钢丝绳从平轮中穿过，用40T锚链把支架四连杠拴好，用边环连接，边环螺丝上紧上满，确保连接牢固，然后启动绞车，将支架拉出。然后调整支架位置，位置调正后，开动绞车将支架拉出去。e、架子拉出后，要在原架设的顺山铁道下及时补打单体柱支护顶板并上好防倒。顶板破碎时，在该位置压一木垛支护顶板。f、回撤机尾第1架同回撤第2架措施。支架解体运输安全技术措施：a、运输前，要对所用的各部绞车进行全面细致的检查，保证各部绞车声光信号灵敏可靠，各部位联接紧固，钢丝绳符合要求，压戗柱、地锚齐全牢固，有坡度的地段一坡三挡齐全完好。b、用40T锚链拴在支架龙门架上，用边环连接牢固。里段采用泵站以里大回柱绞车配合10T平轮运输。用40T锚链拴在合适的U型棚上，平轮悬挂在锚链上，确保牢固可靠。托运时，必须设专人观察平轮工作状况，有可疑状况时，停止运输工作进行处理。c、起吊间选用40T锚链拴在主梁上，