放頂煤工作面回撤后部運輸機技術(shù)研究

郝玉兵

摘要：文章介紹了放頂煤工作面后部運輸機回撤的施工工藝及具體施工方法，并針對后部運輸機回撤中常見的技術(shù)問題提出針對性優(yōu)化方案。從神東礦區(qū)歷次后部運輸機回撤施工中總結(jié)提煉了施工中的安全管理重點，為放頂煤后部運輸機回撤的施工積累寶貴經(jīng)驗，提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：放頂煤；后部運輸機；回撤；綜采工作面

綜采工作面放頂煤回采做為當(dāng)前厚煤層采煤方法，已經(jīng)比較成熟。由于其回采率高、巷道布置簡單、裝備配套成熟等一系列優(yōu)點，得以在神東礦區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。然而在放頂煤回采的后期，常出現(xiàn)煤層變薄的情況，原有的放頂工序不再需要，只需要正?；夭杉纯伞４藭r由于放頂煤的后部運輸機暴露于采空區(qū)側(cè)，在回采移架時采空區(qū)垮落的巖石常壓住后部運輸機，導(dǎo)致后部運輸無法正常前拉，進而影響的整個工作面的正常推進，對回采造成較大影響。為了減少上述情況的影響，神東煤炭集團采用放頂煤回采的部分礦井在煤層厚度發(fā)生變化處將后部運輸機單獨回撤出，然后正?；夭?，避免了后部運輸機被壓的現(xiàn)象，確保了后期正常的回采，取得了較好的效果。

目前神東礦區(qū)布爾臺煤礦、寸草塔二礦都進行過放頂煤后部運輸機回撤，在單獨將后部運輸機回撤后，通過繼續(xù)正常推進回采，能夠較好較快地完成整個工作面的回采。通過歷次回撤后部運輸機的經(jīng)驗積累，礦務(wù)工程的準備和現(xiàn)場施工中各項標準和工藝都逐步成熟，該項任務(wù)能夠得以較好較快地完成。回撤后部運輸機的施工時間根據(jù)回撤工作面的長度，施工工期一般需要3到4天左右。

1 回撤后部運輸機的主要技術(shù)要點

1.1整體施工工藝安排

待礦方按計劃回采至指定位置（一般為回撤后部運輸機聯(lián)巷處），將支架調(diào)整好，后部運輸機浮煤清理干凈，然后停電斷電，拆解后部運輸機電纜管線，斷后部運輸機大鏈，拆解轉(zhuǎn)載機卸料槽擋煤板。然后穩(wěn)放絞車，回撤后部運輸機機頭機尾框架及電機。待后部運輸機機頭機尾回撤完畢，回撤后部運輸機大鏈，最后拆解后部運輸機連接銷，回撤后部運輸機中部槽。

由于回撤后部運輸機容易受礦務(wù)工程準備情況的影響，在正常條件下，機頭機尾都能正常進車運輸，都是按照上述工藝進行回撤。如果遇到特殊條件，也會根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行調(diào)整。很多情況下，靠近采空區(qū)側(cè)的后部運輸機頭或機尾框架，由于采空區(qū)側(cè)運輸路線沿途條件復(fù)雜，容易發(fā)生底鼓、片幫等，導(dǎo)致特種車輛和輔助運輸車輛無法行車，受其影響機頭機尾框架只能最后回撤，或采取其他措施進行回撤。

1.2 后部運輸機機頭電機、機頭框架的回撤

后部運輸機機頭框架和電機的回撤最大的難點在于機頭設(shè)備較多，需要拆解后才能將機頭電機和框架撤出。由于放頂煤機頭側(cè)安裝有轉(zhuǎn)載機和機頭組合支架，組合支架底座高500mm，且組合支架立柱之間空間有限，給設(shè)備的拆解回撤帶來了不小的困難。經(jīng)過井下現(xiàn)場反復(fù)的摸索試驗，我們總結(jié)了一套快速高效的回撤方法。首先針對機頭組合支架間隙較少，電機和機頭框架整體無法撤出，我們先使用端頭支架起吊并拆解后部運輸機機頭電機，然后將電機吊離機頭框架，然后使用絞車將電機拉出進行回撤。電機拆解完畢后，機頭框架也能夠從組合支架間隙撤出。但由于機頭框架較重，難以吊起平移至組合支架底座上，為此我們采取了在組合支架底座側(cè)面墊設(shè)木垛，木垛從高到低碼放，并使用拔釘進行固定，然后將機頭框架沿木垛拉出組合支架。

為了保證機頭電機和框架能夠順利沿道木滑過組合支架和轉(zhuǎn)載機卸料槽，在確保組合支架側(cè)面道木碼放整齊并使用拔釘固定牢固后，在組合支架頂梁上方吊掛80t滑輪一個?；爻冯姍C時，絞車鋼絲繩通過80t滑輪和電機連接，然后使用端頭支架斜吊起電機尾部。當(dāng)絞車緊繩進行牽拉時，通過組合支架頂梁上方的滑輪導(dǎo)向作用，將電機前部在向前運動時被滑輪牽拉抬起，從而平緩地滑過轉(zhuǎn)載機和組合支架底座，避免了磕碰和阻擋，而使得電機順利回撤出來。

由于后部運輸機機頭框架相比電機長度、寬度等外形尺寸更大，重量更重。因此在回撤時更易發(fā)生掛卡，此時僅僅使用一個導(dǎo)向滑輪提起機頭框架前端比較困難，為了增大向上的提升力，可以在機頭框架上使用動滑輪，將鋼絲繩繩頭使用高強度起重鏈固定在組合支架頂梁上。通過組合支架上的導(dǎo)向滑輪和機頭框架上的動滑輪可以將機頭框架順利牽拉至轉(zhuǎn)載機卸料槽上方，然后解除滑輪，使用回柱絞車將機頭框架直接拉出至聯(lián)巷或機頭硐室處。使用特種車將機頭框架調(diào)向，然后裝車升井，完成回撤。

1.3 后部運輸機尾電機、機尾框架的回撤

相比后部運輸機機頭和設(shè)備干涉較多，回撤受組合支架和轉(zhuǎn)載機尺寸制約較多，后部運輸機機尾的回撤受礦務(wù)工程條件及末采條件的影響更大。

如果機尾在回撤后部運輸時，壓力顯現(xiàn)正常，機尾順槽能夠正常進車，機尾絞車硐室和回撤硐室能夠正常使用，回撤后部運輸?shù)墓に嚵鞒虅t相對簡單。首先在后部機尾正對絞車硐室穩(wěn)放回柱絞車，然后使用支架后尾梁起吊電機，將電機和機尾框架間的連接螺栓拆解，將電機和機尾框架分解開，具備回撤條件。使用回柱絞車將鋼絲繩和電機固定，然后將電機拖拽出支架后方至回撤硐室處，然后使用特種車將電機調(diào)向裝車升井。將后部電機回撤后，使用回柱絞車牽拉后部機尾框架至回撤硐室內(nèi)絞車前方，然后使用特種車將后部機尾邊調(diào)向邊向外拉出，直至拉至順槽內(nèi)，裝車升井。在整個回撤過程中，主要使用回柱絞車和特種車進行拉移調(diào)向。這要求作業(yè)地點的頂?shù)装迩闆r必須要好，兩幫壓力正常。因此在回撤后部運輸機的前期礦務(wù)工程準備中，必須要確保機尾硐室處的支護能夠滿足回撤后部運輸機的要求。

若回采中壓力顯現(xiàn)明顯，機尾的條件不太適合回撤后部運輸機時，需要采取更加靈活的回撤方案及措施。由于后部運輸機機尾多數(shù)情況下都靠近采空區(qū)，加之機尾壓力較大，時常出現(xiàn)機尾回撤硐室及絞車硐室在頂板來壓的影響下變形嚴重，甚至出現(xiàn)機尾提前準備的絞車硐室和回撤硐室都無法使用。加之機尾順槽內(nèi)出現(xiàn)底鼓片幫，水泥路面破裂鼓起，機尾順槽的頂板整體下沉，順槽高度變低，導(dǎo)致輔助運輸十分困難，車輛無法正常進入機尾，給后部運輸機的回撤帶了不小困難。此時首先要起底清渣，將機尾順槽底鼓片幫清理完畢，確保機尾順槽的底板能夠盡可能平整完整，以便特種車行車。同時在順槽和硐室處進行補強支護。通過架設(shè)棚梁和補打錨索進行頂板維護，防止作業(yè)中出現(xiàn)頂板事故。然后在后部機尾正對煤幫上施工牽拉錨索（一般施工四根牽拉錨索，使用高強度起重鏈對角鎖死做為牽拉點使用），并在錨索牽拉點上掛設(shè)滑輪，然后使用手動葫蘆起吊后部運輸機機尾電機，拆解電機和機尾框架間的連接螺栓，將電機吊放于機尾框架外側(cè)，然后使用鋼絲繩通過滑輪由特種車牽引，將電機拉至順槽，然后指揮特種車將電機調(diào)向并裝車運出。電機回撤后，再利用鋼絲繩牽引機尾框架。如果在牽拉過程中機尾框架較重，可將機尾框架進一步分解成幾個較小的部分，或者在機尾上加掛動滑輪，然后再將機尾拉出。如果機尾的條件十分惡劣，也可先將電機分解使用車輛回撤出，然后將后部機尾使用高強度起重鏈和支架連接，支架繼續(xù)牽拉機尾框架進行回采（此時機尾框架已在支架后尾梁下方，不影響正常的回采），待到機尾條件具備時再將機尾框架撤出。

1.4 后部運輸機中部槽的回撤

后部中部槽的回撤是整個施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于后部運輸機回撤都在支架后尾梁下方作業(yè)，作業(yè)空間有限，拆解中部槽連接銷困難。加之后部中部槽后方為采空區(qū)，雖有柔性網(wǎng)或鐵絲網(wǎng)護住后方矸石，但常有破網(wǎng)漏矸導(dǎo)致后部運輸機上堆矸較多，或是后方網(wǎng)片整體下鼓壓住后部運輸機，給回撤帶來困難。

為了能安全快速回撤，現(xiàn)場采用穩(wěn)放回柱絞車使用絞車牽拉中部槽的方法。首先作業(yè)人員將后部運輸機中部槽統(tǒng)一每10節(jié)一組拆開連接銷，然后使用回柱絞車牽引一組中部槽，從機頭或機尾方向拉出，然后在順槽內(nèi)將10節(jié)中部槽逐節(jié)分解開，并裝車升井。

當(dāng)使用絞車回撤后部中部槽時，越往后方回撤，鋼絲繩需要拉繩距離越遠，由于支架后方空間有限，采用人工拉繩時，勞動強度大，勞動效率低。為了方便將絞車鋼絲繩拉至待撤中部槽處，可以使用運輸車輛通過牽拉φ15mm的細鋼絲繩將絞車鋼絲繩牽拉到位。細鋼絲繩起到引繩的作業(yè)，由支架中間穿出，通過滑輪在輔回撤通道中牽拉?；啋煸O(shè)在待撤溜槽正對的支架后尾梁處。

后部運輸機中部槽被牽拉前行時，中部槽一側(cè)是采空區(qū)網(wǎng)包，一側(cè)是支架底座，極易使中部槽與網(wǎng)包及支架底座發(fā)生掛卡。這時常采用的具體方案是首先根據(jù)中部槽兩側(cè)網(wǎng)包及支架底座的位置，規(guī)劃好中部槽牽拉路線，通過組合支架上方的導(dǎo)向滑輪來調(diào)節(jié)中部槽牽拉方向。在實際牽拉中部槽時，常發(fā)生掛卡現(xiàn)象，當(dāng)中部槽和后部網(wǎng)包掛住時，使用支架的側(cè)拉油缸，對掛卡點進行牽拉，將中部槽拉移至不再干涉網(wǎng)包的位置。如果中部槽在前拉中和支架底座發(fā)生了掛卡，可以采用在支架的推拉油缸后方放置道木，道木支設(shè)在掛卡點或其附近。通過操作支架收回推拉油缸并頂住道木，使用道木將中部槽頂離掛卡部位，從而解決了中部槽在回撤中的掛卡問題。

通過使用回柱絞車將所有的后部運輸機中部槽逐段拉出，分解升井，直至將所有中部槽全部回撤完畢。

1.5 后部運輸機大鏈的回撤

后部運輸機大鏈的回撤比較簡單，通常是根據(jù)現(xiàn)場情況選擇頂?shù)装鍡l件較好、便于車輛運輸?shù)牡胤竭M行回撤。首先將后部機頭或機尾回撤出，然后使用特種車將運輸機鏈斗放置在正對后部運輸機中部槽處，距離中部槽7到9米，然后使用絞車鋼絲繩牽拉運輸機大鏈將其直接裝入運輸機大鏈斗中。每次牽拉裝入14米運輸機大鏈，每隔50米在大鏈接鏈環(huán)處將大鏈拆開，確保每個運輸機鏈斗至少裝刮板50米。大鏈裝好一斗后，捆綁固定牢靠，及時組織特種車輛將大鏈裝車升井。鏈斗裝滿運走后，再重新放置空鏈斗，繼續(xù)裝鏈，直至將全部運輸機大鏈回撤完畢。

2 施工優(yōu)化方向

2.1 雙向回撤中部槽

回撤后部運輸機的任務(wù)多是時間比較緊迫，因此如果在礦務(wù)工程條件具備時，應(yīng)該首先選擇雙向回撤后部運輸機中部槽。在機頭機尾絞車硐室內(nèi)同時穩(wěn)放回柱絞車，這樣機頭機尾方向都只需要牽引半個工作面的后部中部槽，拉繩距離短，中部槽掛卡次數(shù)少，作業(yè)效率高。頭尾雙向同時回撤，中部槽連接件可在順槽中同時拆解，這大大提高了回撤后部運輸機的時間。

2.2 礦務(wù)工程的優(yōu)化

在回撤后部運輸機中，礦務(wù)工程的準備情況對回撤影響很大，直接關(guān)系到施工進度。因此在礦務(wù)工程方面，一是要做好兩順槽及輔運的支護及機頭機尾絞車硐室的施工，確?；爻泛蟛窟\輸機時，能夠確保頭尾雙向進車進行回撤。運輸路線沿途及時處理底鼓和片幫，保證車輛運輸?shù)捻槙场６窃谪炌ㄇ案鶕?jù)支架頂梁長度和上方頂板狀況，選擇鋪設(shè)柔性網(wǎng)的寬度、長度和強度，以確?；爻泛蟛窟\輸機時，采空區(qū)側(cè)的矸石完全阻隔在外，便于人員在后部運輸機處作業(yè)。由于放頂煤后方矸石垮落充分，因此柔性網(wǎng)的強度必須要滿足要求，目前神東礦區(qū)放頂煤回撤掛網(wǎng)均采用的是800*800的寬格網(wǎng)，最大限度地提高了采空區(qū)矸石阻隔效果，為回撤后部運輸機創(chuàng)造了有利條件。最后就是為了保證后部運輸機中部槽在回撤中順利拉出，而減少和支架底座及采空區(qū)側(cè)網(wǎng)包發(fā)生刮卡的現(xiàn)象，在最后兩個步距的回采過程中，必須將支架拉齊，確保支架底座成線。然后將后部運輸機拉齊，這樣就能確保后部運輸機中部槽在回撤時最大限度避免刮卡，提高回撤效率。

3 施工中的安全管理重點

回撤后部運輸機由于受現(xiàn)場條件影響較大，作業(yè)地點空間有限，安全管理上有較大的難度。安全管控重點之一是人員在后部運輸機處作業(yè)，靠近采空區(qū)，有毒有害氣體容易溢出造成人員傷害，因此，必須在后部運輸機的隅角及通風(fēng)不暢處掛設(shè)氣體檢測儀，每班安排專職瓦檢、安監(jiān)人員定點、定時進行檢查，確保氣體達標后人員方可進入作業(yè)。人員在后部運輸機作業(yè)時，必須隨身攜帶氣體檢測儀，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即撤出，待處理完畢，確認安全后才可進入。其次是使用絞車回撤后部中部槽時，容易刮卡造成斷繩飛滑，因此末采期間應(yīng)將支架和后部運輸機拉齊，及時將支架后尾梁及時打起，有效地托起網(wǎng)包，減少采空區(qū)側(cè)網(wǎng)片的刮卡，爭取將回撤空間擴大。如果在施工前支架和后部運輸機均是一條線，則在使用絞車拉移中部槽時，則會比較順利，掛卡現(xiàn)象得到明顯的改善。另外在施工中由于都是使用絞車進行遠距離的牽拉，牽拉的中部槽較長，容易造成掛卡的地點較多，因此一定要做好信號傳遞，安排專人從支架上方跟隨回撤的中部槽行進，全程觀察，隨時發(fā)出預(yù)警信號，防止生拉硬拽造成斷繩傷人。隨著防爆對講機的廣泛使用，此時在回撤后部運輸機時可以充分發(fā)揮其優(yōu)點，而不必再鋪設(shè)絞車電鈴信號線。

4 結(jié)語

放頂煤回撤后部運輸機作為放頂煤綜采工作面生產(chǎn)中的一個臨時施工項目，工期緊、任務(wù)重，對整個生產(chǎn)進度及后續(xù)正常生產(chǎn)意義重大。對回撤現(xiàn)場生產(chǎn)組織的要求比較高，一旦發(fā)生采空區(qū)大范圍漏矸、有害氣體濃度超限都將直接影響后部運輸機的正?；爻罚M而給礦上生產(chǎn)接續(xù)造成影響，需要作業(yè)人員高度重視。放頂煤工作面后部運輸機回撤的順利實施能夠確保煤礦更加合理、高效的回采方案順利實現(xiàn)，確保實現(xiàn)整個工作面的經(jīng)濟、安全效益最大化。

（作者單位：國家能源集團神東生產(chǎn)服務(wù)中心）