近年来,同煤集团通过钻研千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术,实现了正常连续生产过程中采场无人操作,所有设备自动精准控制。工作人员只需坐在监控中心,完成安全确认后,按下启动按钮,工作面的设备按顺序依次启动,自动完成工作面采煤作业。
为了使支护系统能够与高效的智能化生产需求相匹配,近3年来,同煤集团不断探索,研制开发了工作面尾巷超前支护门式支架,使智能化综放工作面更加安全高效。
在同忻矿综采二队队长许昕看来,尾巷超前支护门式支架不仅是智能化建设深入推进的必然要求,更是提高效率、保障安全的得力举措。
员工利用防爆无轨胶轮车上的旋转升降平台,迅速完成工作面尾巷超前支护门式支架的支撑以及回撤
对过去尾巷的支护方式,许昕用“重体力活”来形容。“传统的尾巷超前支护采用‘三梁三柱’的单体柱+花梁形式,在超前50米范围布置三排单体柱,共计126根,每个班四个工人需要抬着16-20根数量不等的单体支柱进行回撤支护”许昕说,“一根支架平均都在100千克以上,4个人同时操作,完成回撤至少需要3小时,是整个工作面劳动强度最大的工作,而且在撤柱的过程中为了避免局部冒顶等安全事故,采煤机是需要停止生产的。”许昕的回忆中夹杂着无奈,“支护方式的缺陷影响着整个智能化工作面的安全生产进度。”
在不断总结后,同煤集团设计了像门洞一样的尾巷超前支护门式支架,主体由一根横梁、两根立柱组成,并在横梁中下部布置定位卡齿,支护强度是单体柱支护的5.8倍,30架单跨门式支撑装置就可代替126根单体支柱完成50米巷道的超前支护。“你看,我们还在每个门式支架之间用矿用圆环链条相互拉紧连接,防止支架像多米诺骨牌一样连环倾倒。”时任同忻煤矿综采二队的技术员朱时廷介绍道,“门式支架支护强度大,重量也大,为了降低劳动强度,我们在防爆无轨胶轮车上设计加装门式支架旋转升降平台,与门式支架横梁下表面的定位卡齿相互咬合,可以迅速完成支架整体支撑以及回撤。”
如果顶板不平整或是尾巷顶板发生两帮不均匀沉降怎么办,门式支架是否还能适用?
“针对这些问题,我们又在门式支架横梁长轴的侧面加装了四套二级伸缩油缸系统,并焊接钢板作为门式支架的辅助强化支撑装置,他们就相当四个小支架,遇到顶板不平整或是尾巷顶板发生两帮不均匀沉降时,将接顶不严实侧的二级伸缩油缸升起,就能保证接顶严实、支护完整等问题。”
超前无反复支撑的优势不仅体现在效率上,也体现在节约用人成本上。“每个生产班只需要一名支护工就可以完成所有工作,而且全部工艺流程均由机械操作完成,大大降低了支护工的劳动强度。”许昕说:“这也从根本上杜绝了单体柱挤人、花梁跌落伤人等事故。”