今天继续为大家推出职工合理化建议、青工“五小”科技成果展,下面所展示的是获得集团公司2015-2016年度职工合理化建议优秀成果奖的两项成果,《掘进机快速拐弯施工新工艺》《软岩巷道底板底臌控制技术》,供各单位共享借鉴。
掘进机快速拐弯施工新工艺 掘进机快速拐弯施工新工艺 一、改进原因 目前综掘机在巷道掘进中得到广泛应用,由于综掘机体积大、重量较重,且井下环境复杂,这给综掘机在井下运输、拐弯等带来一定困难。为解决这些问题,我矿在生产中结合巷道施工情况,优化了综掘机整体拐弯施工工艺,并在Ⅱ626切眼拨门拐弯施工中成功应用,有效地提高了生产效率。 二、改进内容 根据现场作业条件,先用综掘机将切眼拨门口断面轮廓施工出来。将综掘机停在拨门口合适位置,综掘机铲板尽可能停靠在巷道拨门口对侧,截割头落地放在远离拨门口一侧,并将截割头停电闭锁,蟹爪油路关闭。安装切眼链板机,将链板机机头搭放在机巷综掘机第一运输机上,使综掘机成为运输系统的一部分,起到刮板机的作用,将切眼链板机的货转运到皮带上。链板机机尾可以随着进尺延至迎头,采用人工配合链板机出货施工约15m后,将综掘机拆掉龙门架,拐进切眼,将皮带机机尾延至拨门口,链板机机头搭接到皮带上,链板机机尾搭接到综掘机机尾处,采用综掘机配合链板机、皮带机出货。切眼施工55m后,拆除切眼链板机,安装切眼皮带机及综掘机龙门架,采用综掘机配合皮带机出货。 三、产生效果 1、传统工艺15m范围均需人工用铲子将煤转运到综掘机,新工艺人工就可方便地将货攉进链板机,劳动强度大大减轻,效率提高一倍。 2、传统工艺每小班仅能进尺一排,新工艺每小班可以进尺两排,每个拐弯节省3天拐弯时间,每个工作面切眼两端至少拐弯两次,如机、风巷有改造,拐弯数量还会增加,所以使用新工艺拐弯每个工作面至少可节省4天时间,提高单进,有利于工作面接替。 (恒源股份生产技术部、恒源煤矿综掘区、生产技术部:马力 孟子勇 杨文辉)
软岩巷道底板底臌控制技术 崔木煤矿北翼三条大巷均布置在煤层中,属于软岩巷道,受构造影响岩体水平应力非常大,巷道底板主要为岩石强度低、岩性破碎的铝质泥岩,在高水平应力作用下底板岩层产生挤压流动性底臌,巷道施工后底板未采取支护以及卸压措施导致底板反复扩修。 经分析底板围岩所处的应力环境是影响巷道底鼓的关键所在,提出了通过底板切槽卸压技术,降低直接底板的围岩应力。底板切槽以后,底板岩层所受水平挤压应力得到一定程度的释放,特别是在切缝深度范围内,底板围岩受到的水平应力大大降低。此外,底板切槽使底板集中应力向围岩深部转移,使底板可能发生挠曲变形的岩层向深部发展,浅部围岩变形明显降低,而深部围岩在浅部围岩的保护下,抵抗变形的能力增强。同时采用锚索等措施控制深部岩体的变形,从而在根本上控制巷道底板变形。切槽周围采用底板锚索控制深部围岩的变形,底板围岩在垂直方向的变形得到很大程度的控制。 从支护成本、施工难易程度和控制效果等方面,底板切槽卸压配合锚索控制技术取得了良好的使用效果。缩短了工期,节约了材料及降低了施工难度。 施工图如图所示: 底板切槽断面图 底板切槽展开图 利用FLAC3D数值模拟软件进行建模模拟示意图:计算模型为三维模型,模型尺寸为长×宽×高=40×4×53.4m,巷道断面为宽×高=5.4×4m。采用摩尔-库仑塑性模型,模型左右边界进行X方向位移约束,模型前后边界采用Y方向位移约束,模型上边界采用应力约束,模型底部采用XYZ三个方向的位移约束。模型共划分129000个单元格,145728个节点。 模型如图所示: 在模型的整个计算过程中,先采用巷道原支护方案进行支护,然后在计算平衡后开挖底板切槽。切槽开挖后,计算平衡,切槽宽度为600mm,深度800mm、1000mm、1200mm,经对比之后,采取最优方案深度为800mm,底板切槽后巷道围岩的塑性区分布如图所示: (崔木煤矿 王涛 张乾龙)