全斷面支護(hù)技術(shù)在綜采工作面液壓支架回撤中的應(yīng)用

裴元成+王克權(quán)

摘 要：本論文主要論述全斷面支護(hù)回撤工藝在金鳳煤礦綜采工作面液壓支架快速回撤中的成功應(yīng)用及需要改進(jìn)的地方。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；全斷面支護(hù)；回撤

中圖分類號(hào)： TD35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）32-182-2

1 目前國(guó)內(nèi)綜采工作面常用回撤方式及存在問題

1.1 常用回撤方式

目前，國(guó)內(nèi)煤礦綜采工作面回撤的主要方式是在工作面回撤通道內(nèi)設(shè)置兩部掩護(hù)支架，2#掩護(hù)架與老塘中間的“扇形面”采用架設(shè)木垛或架棚“見六回二”等方式進(jìn)行回撤。架設(shè)木垛即隔架架設(shè)木垛隔架回撤，“扇形面”采用木垛維護(hù)；架棚“見六回二”即沿走向方向架設(shè)2.2mπ型鋼梁，回撤時(shí)采用“見六回二”的方法進(jìn)行回撤，即有六架鋼梁后便回掉最后面的兩架，支架抽出后，在支架后側(cè)需要及時(shí)架棚支護(hù)，如圖1所示。

1.2 存在的問題

按照目前國(guó)內(nèi)綜采工作面的方式回撤，存在諸多問題。①安全系數(shù)低，支架回撤后，作業(yè)人員需進(jìn)入“扇形陷落帶”維護(hù)頂板，頂板漏矸、掉渣，安全壓力大。②工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，“扇形帶”無(wú)論是木垛支護(hù)還是架棚支護(hù)，都需要使用大量的單體支柱、枕木及π型鋼梁，如回撤011203綜采工作面156部支架，使用枕木2000塊，大量的物料全部需要人工運(yùn)輸。③材料消耗大，使用架設(shè)木垛法回撤，則使用的枕木將全部不能回收，若使用“見六回二”方法回撤遇“扇形帶”頂板壓力顯現(xiàn)時(shí)，單體支柱及π型鋼梁極容易損壞且回收困難。④回撤工期長(zhǎng)，不管“扇形帶”是架設(shè)木垛支護(hù)還是架棚支護(hù)，都需要大量的材料，而材料的運(yùn)輸全部由人工完成，浪費(fèi)大量人力，制約回撤工期。

2 全斷面支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 金鳳煤礦及其12煤綜采工作面簡(jiǎn)介

金鳳煤礦位于寧夏吳忠市東南，隸屬神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)，行政區(qū)劃屬吳忠市鹽池縣馮記溝鄉(xiāng)，地勢(shì)南高北低。井田南北長(zhǎng)11.5～12.0km，東西寬1.9至3.5km，面積35.3392km2，井田含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組，共有煤層18層，其中可采集局部可采13層，工業(yè)儲(chǔ)量482.8Mt，可采儲(chǔ)量320.36Mt，構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏簡(jiǎn)單構(gòu)造類型。礦井采用斜井單水平上下山開拓方式，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4.0Mt，服務(wù)年限57.2年，采用“一薄一厚”兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)。

12煤為金鳳煤礦主要可采煤層之一，煤厚1.01～1.84m，平均煤厚1.49m，厚度變化小，以中厚煤層為主，少數(shù)為薄煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均不含夾矸。頂板多為粉砂巖及泥巖，底板多為粉砂巖，少量砂質(zhì)泥巖及細(xì)粒砂巖。12煤綜采工作面回撤通道一般傾斜長(zhǎng)280m（斜距），通道斷面為矩形，凈寬2800mm，凈高2200mm。頂部采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)形式支護(hù)。

2.2 全斷面支護(hù)技術(shù)在金鳳煤礦12煤工作面回撤中的應(yīng)用

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)綜采工作面回撤存在的問題，我們提出了在回撤通道內(nèi)全斷面支護(hù)再進(jìn)行回撤，即，在回撤通道內(nèi)布置3部掩護(hù)支架，全斷面進(jìn)行支護(hù)，如圖2所示。

回撤過(guò)程中，將3#掩護(hù)架老塘側(cè)的側(cè)護(hù)與工作面待回撤支架的切頂線保持一致，利用掩護(hù)架對(duì)“扇形帶”進(jìn)行支護(hù)，省去了架棚、支柱、回柱及打木垛的過(guò)程，提高了安全系數(shù)，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。自制了一套推移裝置，實(shí)現(xiàn)了3部掩護(hù)架的自移。待回撤支架降架后，利用自移裝置將3#掩護(hù)架向前移，及時(shí)對(duì)“扇形帶”頂板主動(dòng)支護(hù)，速度快且安全高效，為防止老塘側(cè)垮落頂板擠壓3#掩護(hù)架，抽出待撤支架后，可適當(dāng)在老塘側(cè)增加木點(diǎn)柱，再拉移3#掩護(hù)架。

2.3 采用3部掩護(hù)支架全斷面支護(hù)回撤需解決的問題

2.3.1 三部掩護(hù)支架的形成

根據(jù)通道高度要求，合理確定掩護(hù)支架。以011202綜采工作面為例，選擇1部排頭架及2部基本架作為掩護(hù)支架。掩護(hù)支架形成過(guò)程中，尤其以3#掩護(hù)支架最為重要，必須確保在機(jī)頭段頂板下沉前完成3#掩護(hù)支架就位。為控制機(jī)頭段通道頂板快速下沉，我們采取了在鋪網(wǎng)施工回撤通道過(guò)程中，在工作面機(jī)頭15m范圍內(nèi)增加錨桿錨索支護(hù)。

2.3.2 三部掩護(hù)支架的自移

三部掩護(hù)架的自移有兩種途徑：一是采用牽引絞車牽引掩護(hù)支架前移，但是，前移時(shí)不可避免的三臺(tái)掩護(hù)架向一起靠攏，造成支架前梁擠至一起，尾梁分開，對(duì)頂板的支護(hù)效果變差，同時(shí)造成掩護(hù)架越拉越難拉。二是采用一套自制的“L”型推移裝置（詳見圖3），該裝置自行設(shè)計(jì)并制作， “L”型推移板長(zhǎng)邊上設(shè)有與3臺(tái)掩護(hù)架的十字頭連接的裝置，間距與支架的間距保持一致，利用掩護(hù)架推移箱的推移，完成推移裝置的前移，同時(shí)完成掩護(hù)架的自移?！癓”型推移板使用時(shí)，若出現(xiàn)傾翻現(xiàn)象，可在推移板上打設(shè)兩顆壓柱，將推移板壓住。

3 取得的成效

三部掩護(hù)支架全斷面支護(hù)回撤工藝技術(shù)在金鳳煤礦綜采工作面回撤中的成功應(yīng)用，大大提高了作業(yè)環(huán)境安全系數(shù)，降低了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，創(chuàng)造研制了L型推移板，創(chuàng)下了單班回撤11部、圓班回撤33部液壓支架的最高紀(jì)錄，從而大大縮短了回撤工期，提高了工效。

此項(xiàng)技術(shù)僅在金鳳煤礦011202綜采工作面及011204綜采工作面回撤時(shí)的成功應(yīng)用，總計(jì)節(jié)約材料及人工費(fèi)用120萬(wàn)元。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步，煤礦作業(yè)環(huán)境的改善，綜采工作面回撤存在的各種問題也在逐漸得到解決，我們會(huì)繼續(xù)探索，不斷創(chuàng)新，為促進(jìn)煤炭事業(yè)的發(fā)展而不懈努力。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 馬震，楊月飛.綜采工作面液壓支架作為掩護(hù)支架快速回撤技術(shù)研究[J].煤炭工程，2013，04：38-40.

[2] 邊艷紅，趙亞軍，苗繼軍，劉波.綜采工作面液壓支架機(jī)械化回撤技術(shù)應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2014，11：212-214.