一、项目背景
煤矿井下巷道、尤其距离采空区较近的顺槽受顶板破碎、局部变形及回采动压影响,安装在顶板的KGE30B(水平)离层仪易出现刻度环动作不灵敏、深浅部回位、杆体固定不牢固等损坏情况,造成矿压数据观测不连续、补安离层仪施工带来矿压设备耗损多和安全隐患等问题。
二、研究内容
1.技术方案
固定杆体单个端头改为双端头(6个固定夹片),即+1改造;锚爪生根点改为双端头、双爪(6个爪头),即+1改造;导向刻度圆环改为半圆形,即-0.5改造;离层仪安装横杆方向与巷道中线方向一致,防止后期顶板来压压断导向杆。安装结构自上而下为巷道顶板、垫板和离层仪,离层仪粗端头紧贴垫板固定在顶板。
改进使用双端头、双锚爪结构实现离层仪生根牢固、有效固定,半圆导向刻度环避免因离层仪受压变形,而导致深浅部刻度环不能有效动作。
图1 顶板离层仪结构升级前
图2 顶板离层仪结构升级后
2.特点
离层仪锚爪生根牢固、有效固定于顶板,不易受顶板影响造成刻度环回位;导向半圆环避免了巷道来压变形离层仪紧贴顶板导致动作不灵敏;增设垫板安装,不易造成离层仪受压变形或折断损坏;延长离层仪使用寿命,实现矿压监测安全可靠,降低了因巷道较高补安离层仪带来的施工难度及人力、物力等成本投入。
三、应用效果
升级改进后的离层仪减少了反复处理离层仪问题带来的人力、物力投入及对生产的影响,并可消除重复安装或调整离层仪带来的安全隐患。
某矿年计划进尺22000m,约需安装500个离层仪,根据以往离层仪综合损坏率40%计算,需更换200个(按100/个购置)离层仪材料损耗为2万元;另需发生的更换(调整)施工人成本及对生产影响综合消耗费用3万元;总计该项目应用至今可节约5万元。
四、推广前景
本改造解决了离层仪端头锚爪和固定杆体不能有效嵌入安装孔、导向横杆贴近岩面造成离层仪深浅部回位或损坏脱落、刻度环距离顶板间隙较小不能灵敏动作等问题。可推广应用于煤矿井下采掘煤(岩、半煤岩)巷,保证了矿压监测数据连续、真实、准确,降低反复施工作业工耗、材料浪费和对生产的影响。
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