日前,淮河能源控股集团煤业公司张集矿1712A工作面初采初放顺利结束后,该面保持着单班回采8刀的推进速度。
“该面是我矿二期工程北一1煤采区首采面,使用‘2+7’扩安一体化安装工艺后,平均每天安装6.6架,打破了该型支架安装纪录,工期提前6天。”该矿生产技术二科主管彭智强说。
彭智强所说的“2+7”扩安一体化安装工艺是近年来本土煤业结合淮南矿区实际,持续开展技术攻关,在扩安一体化工艺基础上不断改进优化的“升级版”。
“2+7”扩安一体化工艺自2022年3月首次在淮南矿区运用以来,先后在张集矿、谢桥矿等推广,不仅实现了平均安装工期缩短5天至7天,还极大提高了施工安全可靠性,降低了支护费用和作业强度。该工艺在今年该集团举办的科技创新表彰大会上荣获科技创新优秀成果。
“2+7”跟尾“装得快”,安全高效保接续
综采工作面设备安装时间最长、难度最大的是液压支架,同样也是决定安装效率的主要因素。“采用‘2+7’扩安一体化安装工艺实现了切眼刷扩和工作面支架安装同步作业,减少了传统刷扩与安装总体时间。”淮河能源控股集团煤业公司安装分公司技术管理科副科长彭培介绍。
一直以来,传统工艺需要在工作面贯通后分步实施扩帮掘进、支护、支架就位等操作,工序繁琐、效率低下。同时,传统工艺安装前需要先开掘切眼导硐,再扩刷至安装断面。为保证大断面顶板支护安全,切眼刷扩需要在切眼内支设多排单体挑棚、木垛等补强支护措施。
彭培表示,由于切眼断面大,若顶板管理不到位,将会对安装施工造成巨大威胁。此外,使用单体液压支柱时,需要进行注液和维护;支架安装过程中,还需要回收单体挑棚,不仅劳动强度大,而且制约安装进度。
经过近年在综采工作面安装实践应用过程中不断优化创新,“2+7”扩安一体化安装工艺逐渐成熟并在本土煤业得到推广应用。
“该工艺的核心是利用液压支架顺山布置加强切眼大跨度顶板支护,通过先扩后安作业,实现切眼刷扩与工作面安装协同安全高效作业。”安装分公司拆装十工区区长陆云龙介绍,“2”代表2个循环,两台顺山支架调整为走向支架;“7”即在2个循环内,顺山支架调向后,分别补充安装走向支架3台、4台,两次循环共计7台。
该工艺利用顺山支架替代原来4排单体挑棚支护顶板,减小了巷道跨度,增强了切眼断面补强支护,对顶板支撑强度提高近10倍。同时,为后续运输机、采煤机、液压支架的安装创造了安全作业环境。“避免了职工贴身作业,安全保障水平大大提高。”陆云龙说。
由于减少了支护材料、单体租赁等大量材料成本投入,同时取消了传统工艺支护材料运输、人工挑棚和后续回收等人力、材料成本投入,平均安装一个面能带来50万元至100万元直接经济效益。
“通过核算,1712A面安装共计节约支护成本73.5万元,减少900个岗位用工,安全效果与经济效益显著。”彭智强高兴地说。
扩安协同“跟得上”,高效打运平行施工
如今,本土煤业顺山支架组件在安装硐室组装后,利用单轨吊运输系统整体打运至切眼安装位置,极大提高了运输效率。
“我们在作业中采用柴油单轨吊把液压支架运送至安装平台上后,使用油缸远距离推移支架,再将支架推移至指定安装位置,如今全程只需要2人至3人。”陆云龙说。
彭培也认为,实现单轨吊系统连续不间断打运,对“2+7”扩安一体化安装工艺在本土煤业高效应用起到了重要保障作用。
通过优化施工组织,淮河能源控股集团本土煤业在工作面安装期间统筹巷道掘进及系统准备,做到单轨吊安装紧跟掘进迎头,超前对轨顺进行卧底。在工作面贯通后第一时间形成打运系统,为“2+7”扩安一体化安装工艺应用创造了便利的顺山支架安装条件。
在今年4月至5月1712A工作面安装中,张集矿提前10天进行轨顺和切眼卧底并安装3部单轨吊系统,实现了从大巷到工作面2500多米运输距离不间断高效打运,为创造每天安装6.6架“2+7”扩安一体化安装工艺新纪录创造了先决条件。
同时,张集矿运输区成立单轨吊运维小组,强化工作面安装期间的打运保障。该矿在安装施工中实行干部三班跟班,同时每班安排专人负责单轨吊轨道故障应急处置工作,做好维保服务和现场监管。
“安装期间,我矿还建立了单轨吊常用备件清单,优化供车顺序和数量等措施,避免了打运材料因供车不合理,造成人员窝工或两条线安装进度不同步等现象。”彭智强介绍。
拆装单位首先利用单轨吊系统将支架从轨顺打运,切眼刷扩从运顺出货,在顺山支架安装与切眼刷扩保持一定安全距离后,安装与刷扩单位两者平行作业。同时,将刷扩体改至切眼老塘侧,实现刮板运输机、煤机安装与切眼刷扩同步施工。
目前,该工艺已应用于本土煤业大倾角低于20°综采工作面安装施工。
“我们将根据淮南矿区煤层围岩条件加强攻关,加紧研发滑移式临时支护装置、安装叉车、履带式起重机等配套设备,争取在50%至60%工作面安装采用该工艺,做到装得快、跟得上、效果好。”参与该项技术研发的煤业公司生产技术部高级主管陈昆木表示。
据悉,今年,淮河能源控股集团本土煤业将有8个综采工作面安装采用该项工艺。
(原载于2023年9月21日《中国煤炭报》4版 作者:王斌 管茂林)