赵固二矿11050工作面回撤作业规程最终版18号修改.docx
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赵固二矿11050工作面回撤作业规程最终版18号修改
第一章11050工作面概况
第一节工作面情况
11050工作面位于I盘区上部,工作面切眼东南199m是F18断层,西北侧是I盘区三条大巷,东北侧是11071工作面下顺槽,西南侧是即将开始安装的11030工作面上顺槽。
目前11050回撤通道已施工结束,具备回撤条件。
第二节工作面顶底板情况
表1-111050工作面煤层顶底板特征表
顶底板名称
岩石名称
厚度
岩性特征
老顶
大占砂岩
2.32~19.85m
深灰色,以石英为主
直接顶
砂质泥岩
3.69~13.98m
灰黑色,致密,水平层理
伪顶
炭质泥岩
0~1.0m
黑色,局部炭砂质,水平层理,植物化石较多
底板
砂质泥岩
细粒砂岩
12.49m
灰黑色,含植物化石及菱铁质结核
老顶
大占砂岩
2.32~19.85m
深灰色,以石英为主
第三节工作面瓦斯情况
根据河南理工大学编写的《赵固二矿二1煤层-850m以浅区域突出危险性预测研究报告》、焦煤集团焦煤办字【2013】328号文《关于对<赵固二矿二1煤层-850m以浅区域突出危险性预测研究报告>请示的批复》,得出结论赵固二矿二1煤层-720m以浅无煤与瓦斯突出危险性,故该工作面无突出危险性。
11050工作面井下标高-557.08m~-629.16m,无煤与瓦斯突出危险性,可按非突出区域管理。
11050工作面绝对瓦斯涌出量为2.5m3/min,煤层不易自燃,无热害、地温正常,围岩原生结构破碎,裂隙发育,强度较低。
第四节通风路线
进风风流:
地面新鲜风流→主副井→井底车场→辅运石门→辅运斜巷→辅运煤门→I盘区辅运大巷(东段)内新鲜风流→11050工作面上顺槽→11050工作面回撤通道。
回风风流:
11050工作面回撤通道→11050工作面下顺槽→11050工作面下顺槽回风眼→I盘区回风大巷(东段)→回风煤门→回风斜巷→回风石门→风井→地面。
第五节其它地质条件
工作面设计开采的二1煤层位于山西组底部,上距砂锅窑砂岩(Ss)62m、大占砂岩(Sd)13.98m,属稳定厚煤层,煤层结构简单,以块煤为主,内生裂隙,有些被方解石充填,局部含有薄层夹矸。
第六节铺网及回撤通道
为确保11050工作面回撤工作能够顺利进行,对11050工作面顶板进行铺网、支护,并施工回撤通道。
11050工作面设计停采线位于上顺槽通尺120m、下顺槽通尺160m处,铺网从上顺槽通尺140m、下顺槽通尺180m处开始。
1、铺网技术要求
从距停采线20m处开始,每推进一刀上两根钢丝绳(绳距400mm,绳径φ21.5~31.5mm),铺设两层菱形金属网,上、下层采用品字形搭接,钢丝绳绑扎到菱形网上。
每推进一刀在架间打设两排超前锚杆,锚杆间排距1000×400mm,用W型钢带箍住钢丝绳将钢丝绳固定到顶板上。
从距停采线9.8m处开始,每推进一刀上两根钢丝绳(绳距400mm,绳径φ21.5~31.5mm),铺设两层菱形金属网,上、下层采用品字形搭接,钢丝绳绑扎到菱形网上。
每推进一刀在架间打设一排锚杆一排锚索,锚杆用W型钢带、锚索用U钢托盘箍住钢丝绳将钢丝绳固定到顶板上。
锚杆间排距1000×800mm,锚索间排距1000×800mm。
如果铺网质量差,可在金属网上方背3m长半圆木,以防支架拉架时搓绳、搓网。
2、施工回撤通道技术要求
工作面推进至距停采线4.0m处停止移架,将支架十字头与刮板运输机连接拆除,向前割煤施工支架回撤通道。
通道宽×高:
4000×4500mm,顶板采用锚网索联合支护,锚杆间排距1000×800mm,锚索间排距1000×800mm。
锚杆、锚索呈五花布置,按照上述要求上钢丝绳,钢丝绳用W型钢带、U钢托盘进行固定。
最后一刀较前一刀后滚筒抬高500mm形成台阶以便打设叉子棚。
割煤结束后在煤墙上施工三排槽钢梁锚索加固煤壁,在靠近煤墙侧打设一排单体柱,在单体柱与支架顶梁上架设4400mm长π型梁。
施工期间,采煤机每割10架停机一次进行联网、支护工作。
回撤通道施工完成后,在靠近煤墙侧打设一排单体柱,在单体柱与支架顶梁上架设4400mm长π型梁。
附图:
11050工作面回撤通道支护图。
第二章工作面回撤设备
11050工作面需要回撤的综采设备主要包括:
MG900/2245-GWD型采煤机一台、SGZ1200/2000型刮板运输机一台、SZZ1200/525型刮板转载机一台、PLM4000型轮式破碎机两台、DY1200型皮带自移机尾一台、ZY18000/30/65D型液压支架92架、PBG630/10Y型高爆开关2台、KBSGZY-4000/10型移动变电站两台、KBSGZY-2000/10R型移动变电站一台、QJZ1-1600/3300-8型组合开关两台、BRW400/31.5型清水泵站两台、BPW516/16型喷雾泵两台、QJZ1-800/1140-4型组合开关两台。
以下对主要设备进行简要介绍。
1、采煤机
型号:
MG900/2245-GWD
总装机功率(kW):
2×900+2×125+2×160+35=(2405KW)
供电电压(V):
3300
最大牵引力(kN):
1104KN
最大牵引速度(m/min):
24.4
左(右)滚筒重量:
10t×2
左(右)摇臂重量:
23t×2
左(右)行走部重量:
23.7t×2(左26.3右23.7)
中间箱重量:
9t
电缆卡及其它:
5.1t
2、刮板运输机
型号:
SGZ1200/2000
数量:
1部
安装长度:
163m
电动机功率:
2×1000kW
供电电压:
3300V
最大部件尺寸(机尾部):
长×宽×高=4675×2108×1336mm
机头传动装置:
15.8t
机尾:
24.7t
机头过渡槽:
5.2t
中部槽:
3.7t
3、转载机
型号:
SZZ1200/525
数量:
1部
电动机功率:
525/263kW
供电电压:
3300V
最大部件尺寸(机头架):
长×宽×高=4155×1953×1105mm
机头部:
13t
动力部:
9.27t
凹槽:
5t
中部槽:
3.6t
机尾总重:
4.5t
4、大破碎机
型号:
PLM4000
数量:
1台
功率:
525/263kW
供电电压:
3300V
动力部重量:
10t
主体部分重量:
14t
破碎机总重:
24t
5、小破碎机
型号:
PLM4000
数量:
1台
功率:
400kW
供电电压:
3300V
破碎机总重16.8t
6、液压支架
型号:
ZY18000/30/65D
数量:
82架
型号:
ZYG18000/29/60D
数量:
2架
型号:
ZYT18000/29/60D
数量:
3架
型号:
ZYT18000/26/53D
数量:
3架
型号:
ZYT13000/25/50D
数量:
2架
支架单重约:
65t
工作阻力:
18000kN
支护强度:
>1.60~1.67(4.5m~6.3m)
7、乳化液泵
型号:
S500
数量:
2台
公称压力:
31.5MPa
公称流量:
500L/min
重量:
4500kg×3
8、高爆开关
型号:
PJG630/10Y
数量:
2台
额定电流:
630A
额定频率:
50Hz
重量:
780kg×2
9、移动变电站
型号:
KBSGZY-4000/10
数量:
2台
额定容量:
4000kVA
重量:
21850kg×2
10、移动变电站
型号:
KBSGZY-2000/10R
数量:
1台
额定容量:
2000kVA
重量:
8200kg
11、组合开关
型号:
QJZ1-1600/3300-8
额定电压:
3300V
额定总电流:
1600A
数量:
2台
型号:
QJZ1-800/1140-4
额定总电流:
800A
数量:
1台
第三章设备回撤顺序与运输路线
第一节回撤顺序
由于11030工作面安装与11050工作面回撤平行作业,机电设备从11050工作面回撤出来之后,运至11030工作面安装。
本次设备的回撤拆除顺序为:
刮板运输机、采煤机→液压支架→超前支架;转载机、破碎机和设备列车可与工作面设备回撤平行作业。
第二节设备运输路线
工作面刮板运输机、采煤机、液压支架运输路线为:
11050工作面→11050工作面下顺槽→11030工作面通道→11030工作面上顺槽→11030工作面切眼;
超前支架运输路线:
11050工作面下顺槽→I盘区辅运大巷(东段)→辅运煤门→辅运斜巷→辅运石门→井底车场→副井→设备库大院;
转载机、破碎机和自移机尾运输路线为:
11050工作面上顺槽→I盘区辅运大巷(东段)→11050工作面下顺槽→11030工作面通道→11030工作面上顺槽。
第四章回撤准备工作
第一节地面准备
1、准备拆除所需要的起吊绳具、索具及手拉葫芦等工具。
2、地面加工装车平台及其自制滑轮等材料。
3、落实材料、工具计划,凡是能够提前领出来的物品,都要存储在区队仓库里,并且摆放整齐,注明数量名称、规格型号。
4、制定详细周密、符合施工实际要求的安全技术措施,并经有关部门会审和领导审批。
措施批准后,要迅速学习贯彻、签字留名,让所有施工人员认真学习,重点内容必须手指口述熟记会背。
5、排查作业区域薄弱环节,制定管控措施,组织所有施工人员认真学习。
第二节井下准备
1、检查运输路线巷道情况,保证设备通过所需要的宽度和高度。
设备下井运输前做模拟车进行演练,速度不超过1m/s。
发现轨道及管路设施不合适的地方,应立即整改。
经模拟车通过无问题后,支架及大型设备等车辆方可进行回撤运输。
2、11050工作面切眼、下顺槽铺设轨道,安装绞车形成运输路线。
安全设施达到运输要求。
检查运输路线上的所有绞车、安全设施、声光信号,确保灵敏可靠,方可使用。
3、在回撤通道及上下顺槽组织施工前,要详细检查工作地点顶板及两帮支护情况,发现安全隐患,应立即汇报区队值班室及调度室,隐患消除后方可进行回撤施工。
4、绞车的准备
(1)检查绞车的完好状况。
滚筒无裂纹、破损或变形;固定螺栓不高出滚筒表面;闸把及杠杆系统动作灵敏可靠;施闸后闸把位置不超过水平位置;拉杆螺栓、叉头闸把销轴无损伤变形;闸带无断裂,磨损余厚不小于4mm,闸轮磨损深度不大于2mm,闸轮表面无油迹。
空载试车无异常声响。
(2)按要求缠绕直径匹配、长度合适的钢丝绳。
5、准备回撤所需要的起吊绳具、索具及手拉葫芦。
6、运输系统的准备:
(1)整个运输系统的地挡、地辊、声光信号、警示红灯等安全设施必须提前完善,且灵敏可靠,所有绞车的主绳、保险绳、钩头必须符合要求。
钩头必须使用桃形环,绳卡紧固螺母应在主钢丝绳一侧且不少于3付,绳卡间距约为钢丝绳直径的6~7倍,绳头余长不大于100mm,绳头应有护套。
(2)绞车及附属设备安装完毕后,经技术科、机电科和安监科共同验收后,方可投入使用。
(3)运输系统内的风管、水管、电缆等吊挂要满足运输综采设备的要求,巷道杂物清理干净,确保运输设备时畅通无阻。
(4)在回撤通道内安装保险设置,在边坡点处安装保险设置。
(5)根据现场实际情况,在机尾弯道内侧,可选择补打密集点柱,防止支架过弯道时倒架。
7、支架回撤前沟通乳化液供回液系统,主要用于工作面支架回撤。
第三节11050工作面整架回撤运输总体方案
一、液压支架运输路线
11050工作面切眼装车,下放到下切眼口处→(5#下放)3#JSDB-19回柱绞车将支架拉到11050下顺槽通道口处→9#JH-14回柱绞车将支架拉到11030上顺槽通道口处。
支架在工作面装车向下运输时,机头向下方,在11030工作面上巷运输时,机尾朝前方。
二、液压支架运输绞车布置
整架从11050工作面运输到11030工作面通道沿线共安装辅助运输绞车9台,其中:
JSDB—19型绞车4台,JH—14型绞车3台和JH—8型绞车1台。
绞车具体安装位置及运行技术参数见下表:
表111050工作面辅助运输绞车布置
编号
绞车型号
安装位置
安装方式
绳径
速度
坡度
牵引力
1#
JH—8
东辅运III横贯变坡处
地锚固定
Ф15.5㎜
0.1m/s
1°
80kN
2#
JH—14
东辅运III横贯口里5米
地锚固定
Ф22㎜
0.1m/s
-3°
140kN
3#
JSDB—19
风门向里9米处
地锚固定
Ф31.5㎜
0.2m/s
0°
190kN
4#
JH—14
05下顺槽通道口上帮
混凝土预制
Ф22㎜
0.1m/s
3°
140kN
5#
JH—8
05工作面切眼下口
地锚固定
Ф15.5㎜
0.1m/s
0°
80kN
6#
JSDB—19
05工作面切眼下口硐室
混凝土预制
Ф31.5㎜
0.2m/s
-5°
190kN
7#
JSDB—19
05工作面切眼中部
压柱固定
Ф31.5㎜
0.2m/s
190kN
8#
JSDB—19
05工作面切眼上部
固定支架上
Ф31.5㎜
0.2m/s
5°
190kN
9#
JH—14
03上顺槽通道口下帮
混凝土预制
Ф22㎜
0.1m/s
0°
140kN
11050工作面布置4台JSDB—19型回柱绞车(其中切眼下口处1台需预制基础),共计需预制基础绞车3台。
第四节绞车、钢丝绳安全系数验算
1、4#绞车验算
验算说明:
以运输过程中,最大坡度、最远距离、最重物件进行验算(在11050工作面下顺槽拆装硐室牵引“底座+大立柱”车时)
(1)基本参数
绞车型号:
JH-14绞车运距L:
100m
巷道坡度β:
3°最大牵引力Pe:
140kN
钢丝绳规格:
φ22mm单位质量C:
1.88kg/m
破断力Q:
303kN运速V:
0.1m/s
(2)运送液压支架底座时牵引力计算(考虑到下放过程中上拉的可能性,效验钢丝绳时选取受力最大的情况)
Ps=g(W0+W1)(f1cosβ+sinβ)+CLg(f2cosβ+sinβ)
式中:
Ps——钢丝绳的张力;
W0——装运支架平板车重量3000kg;
W1——支架重量22740kg;
β——运行线路最大坡度3°;
f1——平板车阻力系数0.012;
f2——钢丝绳阻力系数,有托辊、钢丝绳与底板摩擦取0.2;
C——单位长度钢丝绳的重量3.66kg/m;
L——运输距离取最远距离200m。
带入数据则
Ps=9.8×(22740+3000)(0.012cos3°+sin3°)+1.88×100×
9.8(0.2cos3°+sin3°)≈16.6kN
(3)绞车张力验算
钢丝绳张力Ps=16.6kN;绞车牵引力Pe=140kN;
16.6kN<140kN;
则绞车张力满足要求。
(4)电动机功率验算(按最大件、最远距离时计算)
式中:
η=0.85为绞车传动效率;
Vdj=0.1m/s为绞车牵引支架速度;
K1为绞车运行不平衡系数,取1.1;
K2为绞车初始运行时的不平衡系数,取1.2。
(5)钢丝绳强度验算
通过钢丝绳最大牵引力和初张力,可根据下式验算钢丝绳强度:
式中:
m——钢丝绳安全系数;
Q——钢丝绳最小破断拉力303000N;
Pe——钢丝绳最大牵引力16600N。
则m=18.25>6.5
牵引钢丝绳强度合格。
综上所述,绞车可以满足拉运液压支架底座和大立柱的要求。
2、1#绞车验算
验算说明:
以运输过程中,最大坡度、最远距离、最重物件进行验算(在11050工作面下顺槽口处运输拆解后液压支架车时)
(1)基本参数
绞车型号:
JH-8绞车运距L:
20m
巷道坡度β:
1°最大牵引力Pe:
80kN
钢丝绳规格:
φ15.5mm单位质量C:
0.86kg/m
破断力Q:
157kN运速V:
0.1m/s
(2)牵引力效验运送液压支架时牵引力计算按照最大坡度效验
Ps=g(W0+W1)(f1cosβ+sinβ)+CLg(f2cosβ+sinβ)
式中:
Ps——钢丝绳的张力;
W0——平板车重量4000kg;
W1——支架总重量27000kg;
β——运行线路最大坡度1°;
f1——支架车阻力系数0.012;
f2——钢丝绳阻力系数,五托辊,钢丝绳与底板摩擦取0.5;
C——单位长度钢丝绳的重量0.86kg/m;
L——运输距离取最远距离20m。
带入数据则
Ps=9.8×(4000+27000)(0.012cos1°+sin1°)+0.86×20×
9.8(0.5cos1°+sin1°)≈9.05kN
(3)绞车张力验算
钢丝绳张力Ps=9.05kN;绞车牵引力Pe=80kN;
9.05kN<80kN;
则绞车张力满足要求。
(4)电动机功率验算(按最大件、最远距离时计算)
式中:
η=0.85为绞车传动效率;
Vdj=0.1m/s为绞车牵引支架速度;
K1为绞车运行不平衡系数,取1.1;
K2为绞车初始运行时的不平衡系数,取1.2。
(5)钢丝绳强度验算
通过钢丝绳最大牵引力和初张力,可根据下式验算钢丝绳强度:
式中:
m——钢丝绳安全系数;
Q——钢丝绳最小破断拉力157000N;
Pe——钢丝绳最大牵引力9050N。
则m=17.35>6.5
在最大坡度的情况下钢丝绳强度满足运输要求。
3、8#绞车验算
验算说明:
以运输过程中,最大坡度、最远距离、最重物件进行验算(在11050工作面切眼回撤下放液压支架时)
(1)基本参数
绞车型号:
JSDB-19绞车运距L:
180m
巷道坡度β:
6°最大牵引力Pe:
190kN
钢丝绳规格:
φ31.5mm单位质量C:
3.77kg/m
破断力Q:
676kN运速V:
0.2m/s
(2)在11050工作面切眼回撤下放液压支架时牵引力计算(效验钢丝绳时选取受力最大的情况):
Ps=g(W0+W1)(f1cosβ+sinβ)+CLg(f2cosβ+sinβ)
式中:
Ps——钢丝绳的张力;
W0——装运支架平板车重量6000kg;
W1——支架重量65000kg;
β——运行线路最大坡度6°;
f1——平板车阻力系数0.012;
f2——钢丝绳阻力系数,无托辊,钢丝绳与底板摩擦取0.5;
C——单位长度钢丝绳的重量3.77kg/m;
L——运输距离取最远距离180m。
带入数据则
Ps=9.8×(65000+6000)(0.012cos6°+sin6°)+3.77×180×
9.8(0.5cos6°+sin6°)≈81.69kN
(3)绞车张力验算
钢丝绳张力Ps=81.69kN;绞车牵引力Pe=190kN;
81.69kN<190kN;
则绞车张力满足要求。
(4)电动机功率验算(按最大件、最远距离时计算)
式中:
η=0.85为绞车传动效率;
Vdj=0.1m/s为绞车牵引支架速度;
K1为绞车运行不平衡系数,取1.1;
K2为绞车初始运行时的不平衡系数,取1.2。
(5)钢丝绳强度验算
通过钢丝绳最大牵引力和初张力,可根据下式验算钢丝绳强度:
式中:
m——钢丝绳安全系数;
Q——钢丝绳最小破断拉力676000N;
Pe——钢丝绳最大牵引力81690N。
则m=8.29>6.5
牵引钢丝绳强度合格。
综上所述,绞车可以满足工作面切眼液压支架回撤的要求。
第五章设备回撤工艺与方法
第一节设备列车回撤
11050工作面设计停采线位于上顺槽通尺120m、下顺槽通尺160m处。
为了满足工作面回采和回撤需要,设备列车从回采期间的26车精简到15车,放置于I盘区辅运大巷(东段)东横贯IV和东横贯V之间。
1、设备列车组主要包括:
高爆开关车、移变列车、控制台车、组合开关车、乳化泵车、乳化液箱和高压反冲洗车等。
2、设备列车回撤顺序:
高压反冲洗过滤站车→乳化泵站车(6车)→组合开关车(3车)→控制台车→移变列车(3车)→高爆开关车。
3、在I盘区辅运大巷(东段)东横贯IV处安装JH-14型回柱绞车,将设备列车逐车从车场运出,通过在I盘区辅运大巷(东段)无极绳绞车运至11030工作面下顺槽口。
4、在回撤移动列车组时,首先检查列车阻车器固定情况,采取分解逐车拆除的方法进行作业,用绞车钢丝绳钩头牵引第一辆高压反冲洗车,去掉车体间使用的硬连接连接杆,现场负责人或把钩工向绞车司机发出信号,得到对方回信号后,缓慢将列车拉至辅运大巷无极绳绞车轨道,再利用I盘区辅运大巷(东段)无极绳绞车运至11030工作面下顺槽口,之后直接运至11030工作面下顺槽安装设备列车的预定位置。
其它设备列车均按上述方法回撤。
第二节采煤机回撤
当回撤通道施工完成后,要把采煤机停在工作面地势平坦、顶底板条件好的位置,为采煤机拆解做好准备。
回撤采煤机前,用推拉头软连接把运输机收回至通道中间位置,回撤通道内铺设轨道,形成运输系统。
一、回撤前的准备
1、准备好拆卸采煤机所使用的各种专用工具,例如:
液压拔销器、拉锤、φ36-φ30-φ24丝杠以及超高压泵等。
2、施工前检查顶板、帮部支护情况,特别是煤墙侧锚网是否有破损漏帮现象,发现问题及时处理解决。
二、采煤机的回撤方法
1、采煤机拆解顺序:
电缆、水管、油管及附属设施→左(右)滚筒→左(右)破碎机构→左(右)摇臂→左(右)行走部→中控箱。
2、回撤前,将采煤机停在地势平坦、顶底板条件好的位置,同时保证其与液压支架之间有合适的高度,便于施工;将左右摇臂调到合适高度,在摇臂下方搭设木垛,用木楔背实背牢,并用巴钉固定牢靠。
3、首先,停电拆除各部间的连接电缆、保护装置,拆除油管、冷却喷雾水管及电缆夹等附属设施,并把水管油管包扎好,防止污染系统。
4、采煤机附属装置拆除完毕后,把10t手拉葫芦固定到专用的起吊锚索上,用钢丝绳或链条绑紧左(右)滚筒,使手拉葫芦受力;再取下左(右)滚筒固定螺栓;然后利用千斤顶将左(右)滚筒卸掉。
5、利用液压支架作起吊点,用两台5t手拉葫芦将左(右)破碎机吊起,下方搭设木垛,用木楔背实背牢,并用巴钉固定牢靠。
利用拉锤卸下调高油缸与左(右)行走部的铰接销轴;利用液压拔销器和拉锤同时作用将左(右)破碎机构与左(右)行走部的铰接销轴取下;利用千斤顶将左(右)破碎机构与左(右)行走部分离开;将左(右)破碎机构分别吊开。
6、利用液压支架作起吊点,用20t手拉葫芦起吊左(右)摇臂行星减速器,并用20t手拉葫芦起吊左(右)摇臂本体,两台手拉葫芦同时受力;用拉锤拆下调高油缸与左(右)摇臂铰接销轴;利用液压拔销器和拉锤同时作用将左(右)摇臂与左(右)行走部的铰接销轴取下;将左(右)摇臂分别吊开。
7、在采煤机中控箱两端搭设木垛,用木楔背实背牢,并用巴钉固定牢靠;拆除中控箱与左右行走部间的液压螺栓和液压连接丝杠;用两台20t手拉葫芦吊起行走部,拆除左右行走部与中控箱间的各种连接螺栓,然后拆除并依次吊开装车。
8、采煤机大件拆开后,要把管路、销轴、螺栓和表阀等小件物品装袋,专人保管,不得有任何损坏和丢失。
9、采煤机拆解后,左右滚筒、左右摇臂和左右破碎机构装车升井;左右行走部、中控箱及其附件运至11030工作面切眼,等待安装。
第三节刮板运输机回撤
在11050工作面首先回撤刮板运输机,为缩短施工工期,从机尾、机头双向回撤,各部件按照从机尾到机头的顺序依次运至11030工作面切眼安装。
一、回撤前的准备
1、准备拆除刮板运输机使用的各种专用工具。
2、将机头和机尾特殊槽节编号,例如:
机头过渡槽