闫向毅
(七台河市新兴区安全生产监督管理局,黑龙江七台河154600)
摘要:本文介绍了龙湖分公司在开采倾斜薄煤层过程中,为提高工作面单产,进行了一系列的探索和革新:优化工作面参数、改善运输设备,采用毫秒微差爆破技术,实行多工序平行作业和改变工作面支护方式,取得了良好的效果。
关键词:倾斜薄煤层工作面;单产工作面;参数;毫秒微差爆破
七煤集团公司龙朋分公司二采区的主采煤层中,55#、58#煤层平均厚度均在0.83米左右属薄煤层,煤层平均倾角18°左右,结构较为简单,在47021和47022回采工作面的开采过程中、对如何提高工作面单产、实现高产高效进行一系列的探索和革新,取得了良好的效果,其中47021回采工作面平均月产达2.1万吨,最高月产达2.3万吨,实现了高产,探索出了倾斜薄煤层回采工作面高产的有效途径。
1优化工作面参数
原47021回采工作面长90米,在总结经验的基础上,在下一片盘将面长增加到150米,比原设计增加60米,便于多工种平行作业,同时每循环可增加产量80吨,每月可增加6000吨以上。
47021工作面开采近一年,通过增加工作面斜长提高了单产,减少工作面巷道布置,缓解了薄煤层采掘接续。
2改善装备提高设备利用率
47021工作面原运输设备为SGW-30T型刮板输送机,中间运输巷设备为SGW-40T型刮板输送机和SPJ-650型胶带输送机,在开采中出现运输设备故障率高、停机时间长,运输能力明显小于工作面生产能力。受运输影响,单个工序时间长,如放炮、攉煤等,24h内难以组织多循环作业。由此,把现47021工作面运输设备改为SGW-80T型刮板输送机;运输顺槽转载机为SGW-40T型刮板输送机、运输设备为SP-80P型吊挂式胶带运输机。
3采用爆破新技术
3.1采用毫秒微差爆破技术。47021工作面使用1~5段毫秒延期电雷管引爆,采用毫秒微差爆破技术,经过多次试验,一次起爆一组5炮,缩短了整个放炮工序时间,同时也减少了对顶底板的震动破坏,利于顶板管理。
3.2调整爆破参数。根据煤层和顶底板状况,47021工作面炮睽水平熔度增加为70~85°,炮眼为三花眼布置,适当减小炮眼距,增加炮眼密度,减少装药量。同排炮眼间距减小为1.2m,每个炮眼装药最多不超过2.5管炸药(包括炮头)。
从爆破效果看,炮道内煤炭堆积量增加,如图1所示,煤炭自装率达55%以上;减少爆破对支柱和挡煤胶带的冲击破坏,支柱损坏率明显下降。
图1工作面爆破参数调整前后落煤量
(a)一调整前;(b)一调整后
3.3加大炮眼深度。根据47021工作面地质条件和顶板支护状况,通过增加炮眼深度,提高循环进度,使用1.6~1.8米钻杆打眼。采用调整后的爆破参数,加强工作面支护,将循环进度增加为1.2m,月增加产量近2000t。
4改进劳动组织和作业方式
4.1合理安排多工序平行作业。
薄煤层开采由于作业空间的限制,各工序占用时间较长,如果不合理安排各工序平行作业,在循环时间内就难以提高工作面单产。
打眼、放炮相对占用时伺长,必须安排与其他工序平行作业。在47021工作面采用距打眼15m以外装药定炮;距放炮点30m安全距离外装药定炮、攉煤、打眼。
同时,为加快放炮速度,改善放炮作业条件,便于放炮员联线操作,炮眼一律拨向溜头方向,放炮员迎风放炮,即从工作面溜头依次向溜尾方向放炮,放炮方向如图2。为防止放炮压死溜子,每放5~10炮(约10~15m)要开启溜予拉煤。
各工序顺序调整后,缩短了循环作业时间,提高了劳动效率,为组织昼夜三班多循环作业创造了条件。
4.2劳动组织和作业方式。47021工作面采用一职多能综合作业队劳动组织,除打眼工、放炮工外其余均为兼职工种,攉煤工兼移溜、支柱、回柱放顶等工作。
作业形式为:昼夜三班作业,边采边准,上一班在回柱放顶时,下一班打眼、放炮工作已进行,二者间距不小于30米,昼夜3个循环。
5改变工作面支护方式
47021工作面顶板为灰砂岩,厚度变化不大,较完整,一般为5.4m左右,底板为厚约1.2m白砂岩。工作面采用DZ-10型单体液压支柱支护顶板,柱距0.9m,排距1.2m;根据47021工作面顶底板状况以及生产条件,通过工作面矿压观测分析,对工作面支护形式作了进一步调整,采用”三、四“捧控项,三排五柱支护,切顶排特殊支护为上、下头各10米,每组间加打一根加强柱,柱距保持0.9m不变,排距仍为1.2m,顶板破碎时用一梁二柱支护。
工作面最小控顶距时,为便于打眼操作,将第一排对柱改为单柱,第二排、第三排为对柱。见图3。工作面支柱必须全部戴帽,木幄规格为7×7×450mm3的木方。