综采工作面安装方案

./1002综采工作面安装方案第一部分：1002工作面概况一、1002工作面地质概况工作面切眼顶板9#煤同现回风巷停掘位置一样为小采区域,切眼采空区与煤柱交错,且采空区存在老窑水,故对切眼二次扩帮影响较大,扩帮过程中,应准备足够的排水设备。考虑到切眼上部为采空区,打起吊锚索锚固力无法保证,建议该工作面所有大件起吊采用支设起吊梁起吊。〔1、1002工作面参数：10#煤煤层厚度1.7-2.4米；煤层顶板岩石容重,2.5t/m3煤层倾角0--12°平均3°工作面长度为：104.25米；工作面安装支架为：71～72架；两端头采用液压支架配合单体支柱支护,〔四对八梁迈步式超前支护形式：长度30米,采用DW-25〔28型支柱配合3.2米Π梁支护。〔2、10号煤层位于组下部,在井田西、东南部与11号煤层合并。上距9号煤层2.10-5.53m,平均3.55m。全区稳定可采煤层,煤层厚度1.07～2.40m,平均1.73m,根据1002工作面实测,该煤层厚度为2.0-2.4米,结构简单,含0-2层夹矸,该煤层为井田稳定可采煤层,顶板岩性为页岩、砂质泥岩。底板岩性为泥岩、砂质泥岩。二、支架选型验算<一>、支架高度：1、架最大结构高度：=2.4+0.3=2.7m2、支架最小结构高度：=1.7-0.4=1.3m式中：Mmax、Mmin为煤层最大、最小截高,mm；S1考虑伪顶冒落的最大厚度,此处取300mm。S2考虑周期来压时的下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上、底板下的浮矸之和,此处取400mm。ZY3200/12/29型液压支架最大支撑高度2.9m〔大于2.7m,最小支撑高度1.2m〔小于1.3m,符合使用要求。<二>、支护强度和工作阻力1、支架支护强度：式中：K——作用于支架上的顶板岩石厚度系数,一般取5～8,此处取最大值8；M——截高,取2.4m；ρ——岩石密度,一般取2.5×103kg/m3q=8×2.4×2.5×103×10-5=0.48MPaZY3200/12/29型液压支架支护强度为0.53MPa,大于q,符合要求。2、支架支撑顶板的有效工作阻力：式中：F——支架的支护面积,5.5m2Q=0.48×5.5×103=2640KNZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN,大于Q,符合要求。3、支架支撑效率：支架支撑效率：有效工作阻力与支架工作阻力之比初选支架时可取80%左右：=2640/3200=82.5%故ZY3200/12/29型液压支架符合使用要求。三、初撑力初撑力大小对支架的支护性能和成本有很大影响。较大初撑力能使支架较快达到工作阻力,减慢顶板的早期下沉速度,增加顶板的稳定性。一般取初撑力为<0.6～0.8>倍的工作阻力。ZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN,初撑力为2616KN〔0.8175倍工作阻力,符合要求。底板比压：10#煤层底板岩性为泥岩、砂质泥岩,根据经验数据10#煤层底板比压值为3.0～6.0MPa,ZY3200/12/29型液压支架设计对地板比压值为1.29MPa,符合使用要求。第二部分：安装方案比较一、1002综采工作面安装有以下两个方案：一方案：切眼一次性扩帮完成,为保证顶板支护强度扩帮后再锚网支护的基础上套支2.8米工字钢梁一梁二柱进行联合支护,边扩帮边对原切眼进行下底,保证掘高不小于2.5米。切眼支架在工作面安装点平行与切眼进行组装,边组装边安装。二方案：采取边扩边安的方式进行,掌子头到支架安装点的距离保持在6～15米,再锚网支护的基础上套支2.8米π梁一梁二柱进行联合支护,边扩帮边安装支架,最后进行工作面刮板输送机的安装。支架在机尾固定安装地点进行组装,然后经支架装车平台装车,经轨道运输到安装地点卸车安装。方案比较：1、各方案优点如下：一方案优点：切眼一次扩帮完成,综采安装工序简单,支架与溜子可同步进行安装,不存在与掘进配合施工可避免窝工。支架在安装点进行组装,可省去切眼铺设轨道、加工装车平台、支架专用车等工作量。二方案优点：边扩帮边安装支架,顶板暴露时间短,可有效保证顶板的稳定。DZ-28支柱需用量较小,100根,可在安装支架回收后反复使用。各方案缺点如下：一方案缺点：扩帮后顶板暴露时间长,但支护强度满足要求。考虑到2.8米π梁数量不足,前期需投入260根2.8米工字钢梁,但预计损坏量不大,绝大多数可复用。切眼掘高2.5米,若使用DZ-25支柱为超高支设,需支设DZ-28支柱〔520根。二方案缺点：综采安装工序复杂,容易造成窝工现象,支架在机尾组装,附加工程量大。三、几点建议：建议在地面进行液压支架组装试验,在保证可以人工便于安装的前提下,将液压支架井上拆除时的高度降到最低。若2.5米高度无法进行支架组装,方案一也可以选择在机尾段组装支架。第三部分：第一方案施工工序第一节切眼扩帮一、扩帮前的准备工作:1、切眼上下两端口的维护：从材、运巷切眼成巷后推进方向5m围进行加强支护,采用DZ-25型单体液压支柱和3200㎜长的∏梁采用一梁二柱的方式平行于巷道套设。2、1002运输巷与切眼贯通后,将30型溜子拆除放置到切眼备用,将运输巷皮带一次性延长到切眼口处。3、材料巷距离切眼60～73米处为低洼积水处,现使用圆木加强支护,为保证车辆的正常通行,使用2.8米π梁一梁二柱加强支护〔20根π梁,将圆木撤掉。此段现最处低高度为1.75米,若不满足综采设备运输要求,需进行拉底。4、在材料巷切眼往外30米处设置80型泵站,并接通管路到切眼机头处。二、扩帮施工及其它辅助工程1、为满足切眼综采设备的安装,切眼二次扩帮后掘宽为6米,掘高为2.5米。原巷道掘宽为3.4米,扩帮掘宽为2.4米。2、切眼扩帮完成后,在切眼距离材料巷5米处施工采煤机安装机窝,机窝规格为：〔15×0.8×2.5米3、扩帮完成后对材料巷距离切眼10米围巷道进行拉底,保证巷道掘高为2.5米,现此段巷道高度为2.15米,拉底厚度为0.25米。〔最后2～3架支架在此处进行组装4、扩帮完成后在切眼机尾处施工两个调车硐室,硐室规格根据胶轮车运输长度尺寸确定。三、扩帮后断面及支护方式：1、切眼二次成巷断面：扩帮后断面要求掘宽为6米,掘高为2.5米,掘断面为15㎡。2、支护方式：顶板支护采用Φ22×2200mm的螺纹钢锚杆和Φ17.8×4000mm的钢铰线锚索、钢筋网及钢筋拖梁联合支护,顶锚布置方式为"四、四"布置,间排距为800mm,每根顶锚杆、锚索分别配一支K2355型树脂药卷和一支Z2355型树脂药卷〔中速药卷在下部,快速药卷在孔底,托板采用冲压托饼,顶板角锚杆用斜形托饼,锚索托盘用250×250mm的厚度14mm钢板。在锚网支护的基础上切眼交错支设2.8米工字钢梁,排距为800mm,煤帮考虑10#煤煤质较硬不进行支护,若出现片帮现象用棚板在液压支柱间背实煤帮。四、施工运输方式：切眼扩帮运输采用1002运输巷原系统,切眼安装30型溜子,随扩帮延长溜子。机尾拉底及施工两个调车硐室采用人工攉煤或人拉平车运输到30型溜子机尾。第二节综采设备安装一、安装前准备工作：1、拆除扩帮使用30型溜子,部件放置在切眼煤帮侧,待开始安装后装胶轮车运出。2、将1002运输巷皮带缩短,皮带机尾设在切眼往外20米处。3、切眼距离机头20米处安装一台22KW回柱绞车,为支架调向及工作面刮板输送机安装做准备。4、准备齐全安装所用的工具,如手拉葫芦、滑轮、手动顶溜器等。二、设备运输路线：设备运输路线：地面→副井→主运输巷→回风大巷→10#煤辅助运输巷→1002材料巷→1002工作面切眼三、安装顺序：〔71或72架支架1、安装运输巷双机SGB620-40型机。2、进、安3架液压支架。3、进工作面刮板输送机机头并在液压支架下安装。4、继续安装支架,边安装支架边安装刮板输送机中部槽,溜子安装始终超前于支架安装10米左右。5、安装到机尾段机窝处时停止安装支架,一次性将中部槽安装过机窝段,将采煤机部件逐件运进工作面并放置在溜子中部槽上,待支架安装好后在支架下起吊安装采煤机。6、刮板输送机安装剩余机尾时停止安装,待最后3架支架在材料巷组装、安装完毕后,最后安装刮板输送机机尾。7、进材料巷设备列车,设备列车在距离工作面切眼80米处〔材料巷低洼积水区外安装,并及时完善供液、供电系统进行工作面综采设备试运转。四、液压支架安装方法：1、部件卸车：胶轮车倒车将部件运到安装地点后,在车尾处用棚板搭"#"字型木垛〔与胶轮拖车齐平,做好卸车防护,然后使用回柱绞车拉移部件下车。或支设起吊梁,起吊大件卸车。2、支架部件组装：支架平行与切眼进行组装。〔1组装底座部分〔安装顶溜千斤顶和推拉杆,并将底座部分拉移到组装地点；〔2将四连杆结构、两根立柱与底座连接；四连杆连接后用液压支柱做斜向支撑支起,保证掩护梁的安装；〔3将掩护梁与四连杆连接；连接好后起吊掩护梁的手拉葫芦暂时不撤待全部安装完毕后再撤；〔4将组装好的顶梁起吊与掩护梁、立柱连接,并安装两根平衡千斤顶；〔5最后安装液压管路、操作片阀组,接通管路。组装时,大件起吊根据现场条件,采用π梁一梁四柱支设起吊梁,在π梁的梁头各支设两根液压支柱。起吊过程中为减少操作人员拉手拉葫芦的工作量,在使用手拉葫芦起吊的前提下可使用液压支柱配合进行起吊,在安装平衡千斤顶及立柱时在顶梁下支设四根液压支柱,防止手拉葫芦出现故障时顶梁下落,保证人员在架下组装时的安全。3、支架调向：使用回柱绞车挂定滑轮,将绳头挂在支架推拉杆上,用绞车牵拉调向。支架尾部使用液压支柱配合进行调向。支架调向到位后及时接通管路升架接顶。第四部分：第二方案施工工序切眼扩帮一、扩帮前的准备工作:与一方案相同二、扩帮施工及其它辅助工程：1、因该切眼上部为小煤窑小采区域,切眼扩帮采用边扩帮边安装支架的方式进行。为满足切眼综采设备的安装,切眼二次扩帮后掘宽为6米,掘高与原切眼同高,但最低处不得低于2.2米。原巷道掘宽为3.4米,扩帮掘宽为2.6米。2、切眼扩帮完成后,在切眼距离材料巷5米处施工采煤机安装机窝,机窝规格为：15×0.8×2.5米3、扩帮完成后对材料巷距离切眼10米围巷道进行拉底,保证巷道掘高为2.5米,现此段巷道高度为2.15米,拉底厚度为0.25米。〔最后2～3架支架在此处进行组装4、对切眼机尾段10米进行拉底,保证掘高不低于3米。〔此处为支架组装地点5、扩帮完成后在切眼机尾处落山帮施工两个调车硐室,硐室规格根据胶轮车运输长度尺寸确定。需确定支架部件运输方式,便于确定两个调车硐室的规格尺寸。三、扩帮后断面及支护方式：支护方式与方案一基本相同,方案一套支2.8米工字钢梁,本方案套支2.8π梁。四、施工运输方式：与方案一相同第二节综采设备安装一、安装前准备工作：1、切眼距离机头20米及切眼机尾处各安装一台22KW回柱绞车,为支架装车及工作面设备安装做准备。2、准备齐全安装所用的工具,如手拉葫芦、滑轮、手动顶溜器等。3、机修厂加工装车平台,切眼从机尾10米处开始铺道至机头〔90米,进一辆600mm轨距支架专用车。二、设备运输路线：与一方案相同三、安装顺序：〔71或72架支架1、首先进运输巷皮带机尾和双机SGB620-40型机部件在机头运输巷码放好,待安装。并进7.5KW回柱绞车一台到机头处,为支架安装完毕,安装刮板输送机时运输做好准备。2、边扩帮边组装、安装支架,到切眼机窝处时停止安装支架。〔此时切眼扩帮全部完成3、待扩帮全部完成之后,拆除扩帮用溜子,清理工作面。完成后,从机头开始安装工作面刮板输送机,对接中部槽过