复杂地质条件综采工作面提高单产路径.docx
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复杂地质条件综采工作面提高单产路径
Ⅱ724综采工作面提高单产的路径
一、制约我矿综采工作面产量的主要因素
1、采场因素
就我矿现在四个生产采区的地质条件都很复杂，煤层赋存情况很不稳定，变化较快，东三、东九、西四采区煤层地质构造非常复杂，断层发育，找不出一块走向在500米以上的象样块段。
只有二下采区还能找出几个较大一点的块段了，还大都不是很规则，有时还需要进行对接或甩采，难度都不小。
煤层赋存也极不稳定。
而且10煤基本采完，7、8、9中组煤层厚度变化大，不易布置大型综采工作面。
就是布置轻型支架工作面，块段也很小：
走向都在500米在下，而且大都要二次对接，准备和安装时间较长，回采难度增大。
如943面，走向只有380米，可采储量170000吨，还要下对接一次。
731综采面走向长度只有210米，可采储量为114000吨；993综采面，从做好的机巷看，煤层赋存很不稳定，变化很快，可采储量为178000吨。
很难找到一个储量在20万吨以上的工作面。
过小的块段造成综采工作面收作拆除、安装过于频繁。
影响产量和安全。
2、运输因素
我矿大巷是用3吨普通矿车运输，运输能力在6000吨/日以下，井底车场是靠翻滚笼卡煤，卡煤速度提不起来。
东西部大巷地压大，巷道变形严重，轨道状态很差；修复工程很大，要占用很多拉煤时间，机车速度提不上来，严重制约矿井运输能力。
3、综采工作面设计因素
由于地质条件复杂，设计人员思想保守，思路太窄，设计的综采工作面机巷运输系统复杂，环节太多，机械事故点也多，严重制约着综采工作面生产。
如7214综采工作面，运煤系统相当复杂，要经过8部链板机和6皮带机，才能把煤拉到采区大眼，每部运输机都是一个事故点，生产很难正常。
4、管理因素
以往，我矿在综采管理上是不到位的：
一是由于认识上不到位，对综采重视程度不够；二是接触综采时间较晚，缺乏综采管理人员和现场操作人员。
干部管理水平低下，职工的操作技能粗糙；三是缺乏检修人员，检修技术跟不上，设备不能得到正常检查和维护，事故率高。
有时是出了故障不能及时查出来，或者是处理不掉，影响时间较长。
四是综采备件管理跟不上生产需要，缺乏专门的单位或专业人员管理，综采备件不是短缺就是质量低劣，至使故障处理时间过长或增加事故的发生率。
5、对综采认识因素
以往，由于对综采认识不够，重视程度上就不能到位，在选择回采工艺时，因循守旧，缺乏创新的勇气或信心，总是找出很多客观的理由，畏首畏尾，不敢大胆选用综采工艺。
那时集团公司的综采支架和运输机型号太少，综采支架选型上没有余地，有时是轮到有哪种架子就用哪种，“选”的余地很小，忽略了地质条件对支架和运输机选型的要求，容易造成安装和使用、管理中的困难。
二、Ⅱ724综采工作面地质条件概述
1、工作面概况
Ⅱ724工作面位于二下采区二水平西翼，副井西南1600m～2900m，工作面标高-464.9～-640.3m，Ⅱ724工作面上以F4断层防水煤柱为界，下为Ⅱ726里工作面（未掘进）；西至大吴家分支断层防水煤柱线，东至F4断层防水煤柱线。
工作面走向长1280m，倾向宽172m，面积220160m2，煤厚0.5～5.1m，平均2.10m，可采指数0.98，变异系数32.3%，工作面煤层赋存稳定，煤层倾角5～17°，平均14°，工作面煤层结构单简，无夹矸。
工作面形成后圈定工业储量651894吨，可采储量619299吨
2、煤层赋存情况
本工作面煤层厚度为0.5～5.1m，平均为2.10m。
工作面煤厚呈上部厚下部薄、里段厚外段薄的变化趋势，局部地区受小断层影响，煤层变薄至0.5～1.0m，其中机巷机39点和机61点附近煤层相对较薄，为0.7～1.0m，机4和机8点附近煤层受断层影响变薄为0.8m，风38点与f10点之间50m范围内煤层受断层影响变薄至0.5～1.1m，对回采及煤质有较大影响，整个工作面煤层赋存较稳定；工作面煤层结构简单，无夹矸。
3、构造情况
该工作面地质构造较复杂，工作面回采范围内共揭露大小断层61条，其中落差2m以上的断层9条，落差在1～2m的断层29条，落差在1m以下的断层23条，Ⅱ15、Ⅱ20断层沿工作面倾向穿过整个工作面，对生产影响严重，Ⅱ14、Ⅱ16、Ⅱ17、Ⅱ18、Ⅱ19、Ⅱ21、Ⅱ23对生产及煤质也有较大影响，部分地段小断层发育且距离较近，煤层被切割严重，对生产也有一定影响；多数断层要么是顶断底不断，要么是底断顶不断，造成断层两盘煤层厚度较大，过断层时，一盘煤厚，另一盘煤薄，均给工作面回采及煤质带来不同程度的影响；工作面内无大的褶曲及火成岩侵入影响。
4、水文地质情况
该工作面水文地质条件属中等类型。
回采过程中，主要水源为7煤层顶板砂岩裂隙水，该含水层以静储量为主，在断层附近及顶板垮落产生裂隙时表现为局部淋水或滴水；面内有2个钻孔4-523、B32，封孔良好。
根据Ⅱ724外段工作面平均涌水量9.6m3/h及最大涌水量15.2m3/h，预算Ⅱ724里下段工作面最大涌水量Q最大=正常涌水量×（Ⅱ724里上段工作面最大涌水量与正常涌水量比值）=34.4m3/h。
三、提高Ⅱ724综采面单产的策略
1、优化设计，简化出煤系统
进行回采的。
里段工作面走向长480米，外段走向长570米。
原因是外段受F4断层影响，工作面推进方向发生了改变；担心ⅡF15断层落差大，硬推有原先的设计方案，是把该工作面分成里外段，按两个综采工作面困难；当时掘进单进太低，分两段准备可以多上掘进队，接替上有保证。
后经地质科对该面地质资料进行补探，彻底搞清该面煤层的赋存情况，认为采用旋转技术开采，设计成一个综采面更合理。
旋转采煤技术在外矿已经实施过，并有成功经验可借鉴；另外，使用大采高综采支架一次采全高，ⅡF15断层可以直接推采过去。
鉴于这两方面因素，技术人员提出了旋转开采的设计方案（图A），通过方案比较，大家肯定了旋转开采的设计方案优越性：
不但增架了综采工作面回采的走向长度，而且省去了因工作面跳采而造成的工作面改造掘进工程量350米；省去了综采工作面的安装、拆除繁琐的工作量；节省了因改造、收作、安装所需要投入的人力、物力、时间等；减少了工作环节，对安全很有利。
实践证明了上述优点。
矿上在简化出煤系统方面不惜资金投入。
重新做了一条800多米长的二下新运输上山巷道，安装一条强力皮带，省去了原来的三条150皮带，不但每天减少了9名开车工，而且将西四出煤系统也并入该系统，实现了集中出煤。
机巷也增大断面，全部安装150皮带。
事故大大减少了，提高了运输能力。
2、加快安装速度，减少安装工期
一）、安装的主要设备：
ZY6800—14/28支架114架，运输机1部，煤机1部，150皮带机4部，转载机1部，强力皮带1部。
二）、用网络法编制安装计划，预算和控制安装工期
Ⅱ724综采安装是一项较复杂的工程，安装项目多，运输线路长，而且沿途绞车多，运输复杂，必须编制详尽的安装作业计划，才能有条不紊，安全地进行安装，控制工程工期，保证安装工程按期完工。
实际工作中，我们采用“网络法”编制作业计划，不仅能够预算安装工期，还可以通过网络优化，有效地控制安装工期，实现管理科学化。
面且还便于调度和指挥工作的开展。
具体操用步骤
1）、根据要安装的项目，排出施工单位，排好各个小项的安装日期和所需安装时间。
绘制作业计划表。
2）、根据作业计划表中的各小项之间施工的顺序关系，绘出网络图
3）、计算出网络图中各条路线的时间长度，找出时间长度最长的那条路线——关键路（图中双线长画出），就是我们要控制的安装关键。
三）、采用快速安装法安装综采工作面运输机
目前，综采工作面运输机，基本都使用封底式双链条刮板输送机，在安装这种运输机时，按传统的方法安装（即边安溜槽边串链条），非常麻烦。
一来溜槽和链条都很笨重，二来链条较长（通常都在20—30米/根），串、合都很费劲，影响安装进度。
我矿在安装实践中，改变传统的安装方法，采取预串钢丝的方法，大大简化了安装程序，提高了安装进度。
收到了很好的效果。
具体操作步骤
1）选用5分新钢丝一根（长度要大于待安装的运输机的长度5米以上）。
2）从安装机头开始，把钢丝绳的一端串过机头底槽，并固定好一端。
然后，每安一节溜子就将钢丝绳串好，直到整部车溜子安完，钢丝绳从整部车底下串好。
3）将整部车的底链条接好，整齐放在机尾待串。
用预串好的钢丝绳一端，栓牢待串的链条，用机头绞车拉钢丝绳的另一端，把整部车的底链条拉进、串好。
4）铺好上链条，每隔5—10米上一个刮板。
5）开车加底链条刮板，开始每隔5—10米上一个刮扳，待车运转正常后再将刮板加补齐。
3、加大培训力度，提高现场管理水平
现在，矿领导对综采单位的职工技能培训非常重视，采取派出去或请进来的办法，认真对综采管理人员、机电维修人员进行综采管理和操作技能的培训，使他们切实掌握综采的管理和维修技能。
适应生产的需要。
我矿先后派出去学习的综采管理人员10多人次，综采维修工25人次。
请厂家技术人员到矿授课6人次。
使我矿综采管理和操作人员的管理水平、操作技能有了很明显的提高，基本上能满足当前我矿综采管理和维修工作的需要。
但是综采设备更新飞快，电压在不断升高，我们还要不断学习才能跟上综采发展的形势需要。
4、加强现场管理，发挥综采优势
1）、技术管理方面：
该面地质构造多，俯采角度大，涌水量大，中间还要旋转一次，技术管理难度很大。
采区技术员和技术科采煤工程师，时刻关注工作面地质条件的变化，及时拿出解决办法。
工作面在旋转采煤期间，技术员一直跟小班，抓措施落实。
时刻掌握工作面机、风巷的进度，和旋转采煤时出理的挤架、咬架、运输机下滑现象，及时增补技术措施，解决生产出现的问题，确保工作面顺利旋转到预定的位置。
2）、合理组织，实行正规循环
针对工作面的具体情况，该区
5、加大综采备件资金投入
去年矿上指定物管科设立综采备件库房，由支护科负责综采备件的计划、备件的发放、回收管理工作；今年，我矿成立了综采预备区，综采备件统一由预备区管理，组织专业管理人员管理综采备件，机电副总亲自过问。
矿上投入一定的储备资金，确保综采常用备件备齐、备足。
综采大型备件由集团公司设备中心负责储备。
基本上做到了有备无患。
6、制定激励政策
Ⅱ724综采面投产后，矿上针对两个综采区制定了专门有激励政策，给综采区定了两个台阶，分别奖励单位正职1500和3000元，单位副职按80%执行，班队长分别奖400和800元。
主要辅助单位（保运区和运输区）与两综采区台阶挂勾，若两综采区都能上二步台阶，辅助单位正职奖励1000元。
副职奖800元，调度所的干部和调度员也跟着挂勾奖励。
激励政策大大发挥了作用，现在不管是生产单位还是是辅助单位，积极性都非常高涨，基本上做到了出多少煤就拉多少，很少影响综采区出煤。
四、回采效果
1、产量效果
下面7214综采面和Ⅱ724综采面的月度产量统计表，对比一下，我们不难看出：
不论是日产量还是月产量，Ⅱ724工作面都要高出7214工作面近一倍，同样的地质条件，同样的煤层，同样的单位生产，结果却相差很多，其中的原故正是上文所分析的结果。
特别是07年3、4两月，工作面处于甩采期间，两月平均日产达2015吨/日，月产平均达59458吨/月。
除去导系统用去2天时间外，基本上没有太大的影响生产，收到了很好的效果。
Ⅱ724综采面原煤月产量统计表
生产月份
月产量吨
实际生产天数
平均日产量吨
累计产量吨
平均月产量吨
06。
10
62986
31
2032
11
82814
30
2760
145800
72900
12
70735
30
2358
216335
72113
07。
1
70856
31
2286
287391
71848
2
62511
28
2233
349902
69980
3
55129
29
1901
405031
67505
4
63788
30
2126
468819
66974
5
60498
30
2016
529317
66165
7214综采面原煤部分月产量统计表
生产月份
月产量吨
实际生产天数
平均日产量吨
累计产量吨
平均月产量吨
06。
1
39483
31
1274
2
28975
28
1034
68458
34229
3
48092
31
1551
116550
38850
4
24760
29
854
141310
35327
5
36981
31
1193
178291
35658
6
25185
30
840
203476
33912
7
26506
29
914
229982
32854
8
35942
31
1159
265624
33203
2、安全效果
该面自06年投产以来，没有出现一例重伤及其以上的安全事故，轻伤事故也明显减少；没有发生重大安全事故，安全效果很好。
3、其它效果
由于采用旋转开技术，节省改造巷道350米；省去综采面收作拆除一次，综采面安装一次；就目前我矿综采安装接替能力，至少要节省有效生产时间15天，也就是说多出煤30000吨以上。
在村料投入上也减少了浪费。
五、经验总结
1、拓宽了综采工作面设计思路
该面旋转开采成功，为我们在综采工作面设计上，获取了最为宝贵的经验，这对我矿以后对不规则综采面的设计，指明了方向。
2、获取了综采工作面大角度俯采经验
该面受断层影响，布巷道时，机风巷最大俯采角度达到15度，我们在回过程中采取了很多行之有效的办法，很好地解决了综采大角度俯采新问题，这对以后再遇到类似的工作面，就是很好的借鉴。
3、在防治水方面也有所收获
该面的顶板裂隙水和底板水非常发育，涌水量在最大达到34吨/小时，该面采取了在机巷每隔一定距离，预打储备水仓，用泵排水；在工作面支架下方安置排水泵，提前截水；以及利用机巷自身坡度，挖明水沟，再铺上隔水塑料布，使水自流等多种办法，很好地解决了出水问题。
六、展望
1、要尽快开辟新的采区，如东十一采区、东部井等，找到更大块段，以便设计出走向更长，斜长更大的综采工作面，延长综采工作面的回采时间，减少综采工作面收作和安装的次数。
选用更先进的大采高，大功率综采设备，提高综采效率，缩减炮采区，实现集约化生产，提高矿井的安全度。
2、改造矿井提升、运输能力
现在，我矿主井北勾地面运煤系统环节太多，运输距离长，故点多，效率低，要尽快进行技术改造，减少运输环节，提高运输能力；井下大巷运输新开的采区要实现运煤皮带化。
正在生产的采区大巷运输要考虑用底卸式矿车，逐步消灭普通矿车，提高井下运输能力。
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