千萬噸級綜放工作面設備快速安裝方法
2023-12-10 01:02:11 1
專利名稱：千萬噸級綜放工作面設備快速安裝方法
技術領域：
本發明涉及到礦山井巷工程，主要用於綜放工作面切眼刷擴與設備安裝工程。
背景技術：
目前，煤礦千萬噸級綜採、綜放工作面設備安裝時，首先施工工作面切眼，由於設備龐大，切眼跨度一般在8-10m，切眼施工完畢後採用單體支柱配鉸接頂梁對其進行加強支護，然後再進行工作面設備安裝工作。設備安裝時再拆除單體支柱，換為綜採支架。由此帶來了如下三方面的問題(1)工作面切眼完全施工完畢後跨度較大，採用單體支柱加強支護時工作量大，需打設單體支柱1000多棵，安裝工期長難度高，而且安裝液壓支架的操作空間小，給頂板管理造成安全隱患。(2)在工作面切眼施工完畢後再進行液壓支架等設備安裝，造成工作面安裝時間較長，影響投產進度。(3)由於液壓支架運輸路線較長，採用單軌吊運輸速度較慢，單獨採用支架搬運車需要對運輸路線底板進行硬化，工作量大，工期較長。在使用絞車拖運支架時阻力較大，對巷道底板破壞較嚴重，對運輸安全造成較大隱患。
發明內容
本發明為解決上述問題，提供了一種千萬噸級綜放工作面設備快速安裝方法。本發明的安裝方法如下在採區上、下平巷開拓後，在預採工作面開拓一個寬4. 5米、高3. 7米的普通切眼， 形成通風循環系統；其特徵在於，(一)液壓支架運輸方法為(1)將液壓支架在井上進行拆分，在井底車場重新組裝後運抵換裝點，採用支架搬運車裝車後直接將液壓支架運至切眼上端頭。支架車搬運液壓支架時三輛為一組，以保證上、下坡運輸時的安全；(2)支架搬運車搬運時，在上平巷鋪設鉸接旱橋，鉸接旱橋採用工字鋼和防滑鋼板焊接成一塊塊鋪板，再鉸接在一起，鋪在上平巷路面上，旱橋表面增加摩擦面以提高支架車爬坡能力；(3)自切眼上端頭沿工作面向下鋪設滑板，以減少液壓支架與底板的摩擦；液壓支架到達上端頭後，利用絞車調整液壓支架的方向，確保液壓支架方向與工作面平行，並將液壓支架調整至滑板中心位置；降低液壓支架高度，使其重心下降，避免用絞車下拉液壓支架時出現歪倒現象；在切眼下端頭布置一部絞車，將液壓支架沿滑板下拉至安裝位置；( 二)切眼刷寬和液壓支架安裝同步施工(1)從工作面切眼下端頭開始對其刷寬，刷寬寬度為5. 3m，形成一個寬度9. 8米的易於安裝液壓支架的寬度空間；
(2)在切眼刷寬30米長度後，開始安裝液壓支架；先將超前支架移至新的位置， 騰出液壓支架的位置，將液壓支架下拉到位後，利用液壓支架後尾梁及插板配合絞車將液壓支架方向調整至與工作面垂直位置。每安裝一組液壓支架後都對該組液壓支架進行注液，保證液壓支架初撐力達到24Mpa，同時將液壓支架伸縮梁及護幫板打開；邊安裝液壓支架邊進行刷寬切眼，邊二次支護，邊拆除超前支架，順序進行，直至整個工作面設備安裝完畢；(三)切眼的支護方法是(1)首先掘進切眼頂板選用KMG500022X2500mm左旋高強錨杆配W鋼帶壓鋼筋焊網支護，KMG500022X2500mm左旋高強錨杆間排距為850X1000mm ；兩幫採用 Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆間排距為750X 1000mm;第一錨索布置在巷道鋼帶之間的頂板處，託頂煤施工，間排距為 2250 X 2000mm ；第一錨索長度 10. 3m ；(2) 二次刷寬切眼頂板選用Φ22Χ2500πιπι左旋高強錨杆配W鋼帶壓鋼筋焊網支護，Φ 22 X 2500mm左旋高強錨杆間排距為900 X IOOOmm ；刷寬後的幫面採用 Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆錨杆間排距850X 1000mm;遇到破碎頂板時，頂板採用第二錨索加強支護，第二錨索規格為 Φ 18. 9X 10. 3m，間排距為2250X 1000mm;緊跟掘進工作面，沿原切眼中心線支設一排單體支柱加強支護，隨著刷寬位置的上行，在後部沿巷中布置兩排超前支架進行支護，間排距為 Im0本發明的有益效果(1)優化了寬度近10米大斷面的切眼頂板支護方案，取消了頂板錨索桁架加強支護和液壓單體補強支護，降低了現場施工勞動強度，減少了支護費用。同時實現了支架安裝與切眼刷擴的平行作業，保證了每天安裝4-5架支架，縮短了施工周期，加快了工作面安裝進度。(2)如果按照原有方法進行運輸，需要對巷道底板進行硬化，所需工期較長而且硬化強度要求較高，後期需要進行維修。而採用支架搬運車配合鋼板鉸接旱橋這種方式後，鉸接旱橋強度能夠滿足運輸要求，既提高了運輸速度，節省了時間，又能避免材料浪費。(3)滑板配合絞車的運輸方式的應用，也提高了切眼位置支架運輸的安全性，避免了運輸過程中的「吃底」現象，減少了對巷道的破壞。
圖1是本發明的工作面平面布置圖；圖2是工作面支護斷面圖。圖中1-切眼上端頭，2-普通切眼，3-滑板，4-液壓支架，5-下端頭，6_超前支架， 7-刷寬切眼，8-單體支柱，9-鋼筋焊網，10-左旋高強錨杆，11-第一錨索，12-第二錨索， 13-全螺紋等強錨杆，
具體實施例方式如圖1和圖2所示，在採區上、下平巷開拓後，在預採工作面開拓一個寬4. 5米、高3. 7米的普通切眼2，形成通風循環系統；其中(一 )液壓支架運輸方法為(1)將液壓支架4在井上進行拆分，在井底車場重新組裝後運抵換裝點，採用支架搬運車裝車後直接將液壓支架4運至切眼上端頭1，支架車搬運支架時三輛為一組，以保證上、下坡運輸時的安全。(2)支架搬運車搬運時，在上平巷鋪設鉸接旱橋，鉸接旱橋採用工字鋼和防滑鋼板 3焊接成一塊塊鋪板，再鉸接在一起，鋪在上平巷路面上，旱橋表面增加摩擦面以提高支架車爬坡能力。(3)自切眼上端頭1沿工作面向下鋪設滑板3，以減少支架與底板的摩擦；支架到達切眼上端頭1後，利用絞車調整支架的方向，確保支架方向與工作面平行，並將支架調整至滑板3中心位置；降低支架高度，使其重心下降，避免用絞車下拉支架時出現歪倒現象； 在切眼下端頭5布置一部絞車，將液壓支架4沿滑板3下拉至安裝位置。( 二)切眼刷寬和液壓支架安裝同步施工(1)從工作面切眼下端頭5開始對其刷寬，刷寬寬度為5. 3m，形成一個寬度9. 8米的易於安裝液壓支架的寬度空間；(2)在切眼刷寬30米長度後，開始安裝液壓支架4 ；先將超前支架6移至新的位置，騰出液壓支架4的位置，將液壓支架4下拉到位後，利用液壓支架4後尾梁及插板配合絞車將液壓支架4方向調整至與工作面垂直位置。每安裝一組液壓支架4後都對該組液壓支架4進行注液，保證液壓支架4初撐力達到24Mpa，同時將液壓支架4伸縮梁及護幫板打開；邊安裝液壓支架4邊進行刷寬切眼7，邊二次支護，邊拆除超前支架6，順序進行，直至整個工作面設備安裝完畢；(三)切眼的支護方法是(1)普通切眼2頂板選用KMG500022X2500mm左旋高強錨杆10配W鋼帶壓鋼筋焊網9支護，KMG5000 22X2500mm左旋高強錨杆10間排距為850X IOOOmm ；兩幫採用 Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆13配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆間排距為750X IOOOmm ；第一錨索11布置在巷道鋼帶之間的頂板處，託頂煤施工，間排距為 2250 X 2000mm ；第一錨索 11 長度 10. 3m。(2) 二次刷寬切眼7頂板選用Φ22X 2500mm左旋高強錨杆10配W鋼帶壓鋼筋焊網9支護，Φ22X2500mm左旋高強錨杆10間排距為900X IOOOmm ；刷寬後的幫面採用 Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆13配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆 13間排距850X IOOOmm ；遇到破碎頂板時，頂板採用第二錨索13加強支護，第二錨索13規格為Φ 18. 9 X 10. 3m,間排距為2250X IOOOmm ；緊跟掘進工作面，沿原切眼中心線支設一排單體支柱8加強支護，隨著刷寬位置的上行，在後部沿巷中布置兩排超前支架6進行支護， 間排距為lm。
權利要求
1. 一種千萬噸級綜放工作面設備快速安裝方法，它是在採區上、下平巷開拓後，在預採工作面開拓一個寬4. 5米、高3. 7米的普通切眼，形成通風循環系統；其特徵在於，(一)液壓支架運輸方法為(1)將液壓支架在井上進行拆分，在井底車場重新組裝後運抵換裝點，採用支架搬運車裝車後直接將液壓支架運至切眼上端頭。支架車搬運液壓支架時三輛為一組，以保證上、下坡運輸時的安全；(2)支架搬運車搬運時，在上平巷鋪設鉸接旱橋，鉸接旱橋採用工字鋼和防滑鋼板焊接成一塊塊鋪板，再鉸接在一起，鋪在上平巷路面上，旱橋表面增加摩擦面以提高支架車爬坡能力；(3)自切眼上端頭沿工作面向下鋪設滑板，以減少液壓支架與底板的摩擦；液壓支架到達上端頭後，利用絞車調整液壓支架的方向，確保液壓支架方向與工作面平行，並將液壓支架調整至滑板中心位置；降低液壓支架高度，使其重心下降，避免用絞車下拉液壓支架時出現歪倒現象；在切眼下端頭布置一部絞車，將液壓支架沿滑板下拉至安裝位置；(二)切眼刷寬和液壓支架安裝同步施工(1)從工作面切眼下端頭開始對其刷寬，刷寬寬度為5.3m，形成一個寬度9. 8米的易於安裝液壓支架的寬度空間；(2)在切眼刷寬30米長度後，開始安裝液壓支架；先將超前支架移至新的位置，騰出液壓支架的位置，將液壓支架下拉到位後，利用液壓支架後尾梁及插板配合絞車將液壓支架方向調整至與工作面垂直位置。每安裝一組液壓支架後都對該組液壓支架進行注液，保證液壓支架初撐力達到24Mpa，同時將液壓支架伸縮梁及護幫板打開；邊安裝液壓支架邊進行刷寬切眼，邊二次支護，邊拆除超前支架，順序進行，直至整個工作面設備安裝完畢；(三)切眼的支護方法是(1)首先掘進切眼頂板選用KMG500Φ 22 X 2500mm左旋高強錨杆配W鋼帶壓鋼筋焊網支護，KMG500 Φ 22 X 2500mm左旋高強錨杆間排距為850 X IOOOmm ；兩幫採用 Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ 22 X 2500mm全螺紋等強錨杆間排距為750X1000mm ；第一錨索布置在巷道鋼帶之間的頂板處，託頂煤施工，間排距為 2250 X 2000mm ；第一錨索長度 10. 3m ；(2)二次刷寬切眼頂板選用Φ22Χ2500πιπι左旋高強錨杆配W鋼帶壓鋼筋焊網支護， Φ22Χ2500ι πι左旋高強錨杆間排距為900 X IOOOmm ；刷寬後的幫面採用Φ22Χ2500Ι ΠΙ 全螺紋等強錨杆配W鋼帶壓雙抗網支護，Φ22Χ2500πιπι全螺紋等強錨杆錨杆間排距850Χ 1000mm;遇到破碎頂板時，頂板採用第二錨索加強支護，第二錨索規格為 Φ 18. 9X10. 3m,間排距為2250X IOOOmm ；緊跟掘進工作面，沿原切眼中心線支設一排單體支柱加強支護，隨著刷寬位置的上行，在後部沿巷中布置兩排超前支架進行支護，間排距為 Im0
全文摘要
本發明公開了一種千萬噸級綜放工作面設備快速安裝方法，屬於礦山井巷工程，創新點在於對工作面切眼進行刷寬，改進液壓支架的運輸方式、安裝方法以及切眼的支護方式。通過上述改進，實現了千萬噸級綜放工作面設備的安裝時間，縮短了施工周期，加快了工作面安裝進度。
文檔編號E21D21/00GK102392667SQ20111031773
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者張治高, 李先鋒, 李加春, 李志深, 王乃國, 董兆科, 辛恆奇, 鄭志剛, 陳培國 申請人:山東新巨龍能源有限責任公司