綜采工作面快速回撤及安裝一體化施工研究

魏永東 魏永龍

（1.山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山東 棗莊 277099；2.棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 277605）

在工作面走向長度較短的情況下，工作面需頻繁回撤及安裝，占用了大量時間，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)階段生產(chǎn)情況下，為保證生產(chǎn)時間，一般是引進(jìn)一套新綜采工作面設(shè)備，一邊進(jìn)行回采完畢工作面的回撤，一邊進(jìn)行新工作面的安裝，這樣容易出現(xiàn)回撤工作面設(shè)備使用時間較短，沒必要進(jìn)行大修的情況下，也需要回撤上井閑置的現(xiàn)象。如果等待回采工作面撤除設(shè)備，再運(yùn)輸?shù)叫鹿ぷ髅孢M(jìn)行安裝，如果沒有合理的施工方法，就會耽誤大量的準(zhǔn)備時間，經(jīng)濟(jì)效益差。泉興公司在采區(qū)設(shè)計中提前考慮這個問題，創(chuàng)造出一種綜采工作面快速搬家的方法。

1 概況

山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司12507綜采工作面位于125采區(qū)，走向長140 m，傾斜長760 m。因受杜廟斷層和叢屯向斜影響，工作面內(nèi)為褶曲發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，煤層傾角為0～16°。12509工作面位于125采區(qū)，走向長140 m，傾斜長843 m，總面積為108 797 m2，煤層厚度0.99 m。采用傾斜長壁后退式采煤法，雙滾筒采煤機(jī)割煤，滾筒截深600 mm，見底破偽頂，一次采全高，機(jī)械落煤、刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，全部垮落法管理頂板的綜合機(jī)械化采煤工藝。12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關(guān)系示意圖如圖1。

圖1 12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關(guān)系圖

2 回撤前的準(zhǔn)備工作

（1）預(yù)先確定工作面停采線。由于受斷層影響，工作面需提前進(jìn)行回撤，為最大限度地回采資源，減少工作面回撤期間因斷層處壓力對工作面支架回撤產(chǎn)生的影響，需留設(shè)不少于3 m的煤柱，同時還要考慮工作面機(jī)頭處的裝車平臺位置，選擇水平巷道或近水平巷道較為適宜。

（2）沿空留巷準(zhǔn)備運(yùn)輸路線。為贏得生產(chǎn)時間，12507工作面回采期間，提前采用沿空留巷留出運(yùn)輸巷，作為12509工作面的運(yùn)輸巷。12507、12509工作面綜采設(shè)備回撤、運(yùn)輸、安裝期間，大型設(shè)備的運(yùn)輸均通過12507運(yùn)輸巷進(jìn)行運(yùn)輸。為確保工作面采至停采線后回撤的設(shè)備能夠及時運(yùn)輸，需提前對該運(yùn)輸巷進(jìn)行恢復(fù)整改，結(jié)合綜采支架及配套設(shè)備的尺寸，確定巷道凈高度不低于2.5 m，凈寬度不少于3 m，并整改軌道，確保運(yùn)輸路線安全可靠。

（3）穩(wěn)車硐室的施工。工作面停采線確定后，需在機(jī)頭對過施工穩(wěn)車硐室（深4.0 m×寬3.0 m×高2.2 m），硐室中線依據(jù)支架架腳到煤壁中線施工，用于將支架牽引到運(yùn)輸巷內(nèi)。在距正對機(jī)頭穩(wěn)車硐室向里4.0 m處開始刷幫，每米刷幫深度增加0.21 m，刷幫長度為9 m，最深刷幫1.89 m，形成絞車硐室用于支架裝車、調(diào)架。

（4）工作面末采造條件。工作面人工掛菱形網(wǎng)前，在工作面每5 m施工一棵生根，生根長0.6 m，眼深0.5 m，用來固定菱形網(wǎng)，待菱形網(wǎng)固定在生根上時，再逐架移架。工作面推采到位后，頂板由傳統(tǒng)的方木配合單體支柱進(jìn)行支護(hù)，全部換為18 kg舊軌道配合單體支柱進(jìn)行支護(hù)。舊軌道長度為2.4 m，每個支架上使用兩根，垂直煤壁使用，老塘側(cè)放到支架頂梁上部，煤幫側(cè)使用2.2 m單體支柱貼幫支設(shè)，支架上的舊軌道間距為1.3 m。這樣不僅節(jié)約了木料，而且現(xiàn)場施工過程中便于操作，同時還能夠回收利用。結(jié)合之前回撤過程中頂板壓力大、支架卸壓時頂板下落快的實(shí)際情況，采用煤壁側(cè)補(bǔ)打錨桿和增加錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。

3 回撤工序

3.1 穩(wěn)車布置

根據(jù)工作面設(shè)備回撤要求，回撤時共安裝三部絞車，絞車布置如下：

1#絞車：安裝于工作面回撤支架通道內(nèi)距回撤支架15～25 m，隨支架回撤不斷向外移，用于將支架牽引到回撤通道內(nèi)。

2#絞車：安裝于工作面機(jī)頭對過絞車硐室內(nèi)，用于將支架牽引出工作面。

3#絞車：安裝于運(yùn)輸巷裝車平臺向里10 m處，用于支架裝車。

3.2 工作面設(shè)備的回撤順序

回撤設(shè)備列車→拆除煤機(jī)（前、后滾筒→前截割部→電控箱→后截割部）→回撤630T溜子（刮板大鏈→機(jī)頭部→機(jī)尾部→擋煤板齒軌→中部槽）→液壓支架。

（1）工作面撤面準(zhǔn)備工作結(jié)束后，回撤材料道設(shè)備列車、電纜車及工作面煤機(jī)、溜子負(fù)荷線。

（2）解體采煤機(jī)各部件，并使用JSDB-15絞車將各部件牽引至材料道裝車運(yùn)出。

（3）回撤工作面SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)鏈條，可根據(jù)現(xiàn)場情況使用JSDB-15絞車回撤，待鏈條回撤結(jié)束后，開始從機(jī)尾向機(jī)頭，依次撤除剩余SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)中部槽及機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽，使用JSDB-15絞車逐件牽引至材料道裝車運(yùn)出。

（4）將工作面刮板輸送機(jī)回撤完畢后，將93#、94#端頭架依次抽出運(yùn)至指定地點(diǎn)。

（5）調(diào)掩護(hù)架：將92#基本架作為掩護(hù)架。

（6）調(diào)架完畢后，依次按順序回撤剩余的91個支架。最后，剩下1#架與掩護(hù)架時，進(jìn)入關(guān)門時期，回撤順序?yàn)椋貉谧o(hù)架、1#支架。

4 設(shè)備運(yùn)輸

綜采設(shè)備從回撤工作面運(yùn)輸?shù)桨惭b工作面，需使用多臺JSDB-15（22KW）型雙速多用絞車接力式配合。絞車接力配合提升運(yùn)輸代替之前的無極繩絞車運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸巷外段皮帶及無極繩絞車的重復(fù)回撤、安裝，節(jié)省了施工時間。在實(shí)際使用期間，每班重點(diǎn)加強(qiáng)檢查各部絞車，做好日常的巡回檢查，嚴(yán)格執(zhí)行好提升運(yùn)輸管理制度，確保設(shè)備運(yùn)輸安全。

5 設(shè)備的安裝

綜采設(shè)備運(yùn)輸?shù)?2509工作面后，采用與12507工作面同樣的方法，施工絞車硐室、安裝絞車，為工作面安裝提前造條件。安裝條件具備后，經(jīng)12507運(yùn)輸巷運(yùn)來綜采設(shè)備，依次安裝綜采支架、煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等設(shè)備。

5.1 綜采支架的安裝

（1）支架安裝順序

液壓支架的安裝從機(jī)尾第一架開始依次向機(jī)頭方向安裝。支架排列：機(jī)頭、機(jī)尾端頭支架（4架）、基本架（90架），共94架。

（2）安裝方法

① 支架檢修后，在12507工作面回撤裝車，經(jīng)12509運(yùn)輸巷、工作面切眼運(yùn)至安裝地點(diǎn)，安裝第一架時，要確定第一架具體位置，沿著工作面切眼提升到指定地點(diǎn)。支架運(yùn)到位后，使用JH-20回柱絞車鉤頭與支架連接牢固，并帶緊鋼絲繩，將固定支架的繩扣松開，人員全部躲到安全地點(diǎn)，回柱絞車慢慢下放使支架自動下滑，卸車后將平板車提走，開始使用單體支護(hù)、回柱絞車配合將支架調(diào)正，安裝到指定地點(diǎn)，升起支架接實(shí)頂板。② 用上述同樣的方法依次安裝工作面端頭支架、基本支架并連接好架間各種液壓管路。③ 當(dāng)工作面支架安裝完畢后，調(diào)整工作面全部支架將刮板輸送機(jī)拉直、支架調(diào)正，并達(dá)到規(guī)定的初撐力。

5.2 煤機(jī)的安裝

（1）安裝順序

先安裝采煤機(jī)電控箱→前行走部→后行走部→前后搖臂→前后滾筒。

（2）安裝方法

① 在切眼距機(jī)尾5～25 m處安裝采煤機(jī)。提前將采煤機(jī)各部件運(yùn)到煤機(jī)安裝地點(diǎn)，靠煤壁側(cè)按前后順序擺放好，并加可靠的固定裝置。② 利用起吊裝置、兩臺10 t手拉葫蘆配合Ф18×64-C高強(qiáng)度鏈子，吊起前搖臂滾筒，并在滾筒下方打好可靠的木垛，利用千斤頂、手拉葫蘆等配合，進(jìn)行搖臂安裝，并用同樣的方法安裝另一個搖臂。③ 調(diào)整好電纜、水管長度，并將各水管、油管正確連接好，安裝煤機(jī)電纜夾。④ 根據(jù)煤機(jī)技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、注油及潤滑要求，按照規(guī)定的油質(zhì)、油量給各注油部位加注油脂。⑤ 安裝好其他附屬小件，清理采煤機(jī)周圍的雜物，打掃采煤機(jī)的衛(wèi)生，使之清潔干凈，然后經(jīng)安裝負(fù)責(zé)人檢查確認(rèn)無誤后方可準(zhǔn)備試機(jī)。

5.3 刮板輸送機(jī)的安裝

（1）安裝順序

將刮板輸送機(jī)機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽運(yùn)到材料道切眼門口處，從第三節(jié)開始向刮板輸送機(jī)機(jī)頭方向安裝。

（2）安裝方法

① 刮板輸機(jī)安裝前，首先將施工地點(diǎn)的雜物清理干凈，浮煤清到實(shí)底，刮板輸送機(jī)的安裝超前于支架的安裝（機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽根據(jù)現(xiàn)場情況安裝）。刮板輸送機(jī)機(jī)頭安裝時，需要技術(shù)人員對設(shè)備安裝定位尺寸進(jìn)行校定，以保證安裝質(zhì)量。② 待刮板輸送機(jī)機(jī)頭第三節(jié)固定后，按照上述安裝順序逐節(jié)進(jìn)行安裝連接啞鈴銷及其他附件，變線槽后安裝1節(jié)天窗槽，然后每隔10節(jié)安裝一節(jié)天窗槽。③ 安裝鏈條，在安裝溜槽期間，每鋪設(shè)一節(jié)溜槽將底鏈穿引至溜槽內(nèi)，待底鏈鋪設(shè)完后，再鋪設(shè)上鏈，最后在刮板輸送機(jī)機(jī)頭接鏈，安裝電纜槽固定齒軌，用倒車使底、上鏈預(yù)拉緊、拉直，防止出現(xiàn)鏈條打折、擰勁、上翻等現(xiàn)象出現(xiàn)。④ 刮板輸送機(jī)的緊鏈工作在機(jī)頭進(jìn)行，緊鏈前事先與控制臺聯(lián)系好并說明注意事項(xiàng)，緊鏈前，停掉機(jī)尾電機(jī)負(fù)荷開關(guān)，只用機(jī)頭電機(jī)緊鏈。⑤ 鏈條接頭、連接環(huán)均安成立環(huán)，環(huán)銷上齊，砸緊、砸實(shí)，連接環(huán)、刮板前后方向要正確，齒頂線與運(yùn)行方向之間的夾角成銳角向后。

6 結(jié)論

在礦井生產(chǎn)過程中，綜采工作面安裝和回撤是一個往復(fù)循環(huán)的工程，針對不同的現(xiàn)場條件，回撤與安裝之間也不完全相同，但是通過綜采工作面的多次回撤、安裝，從中不斷完善并吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，找出各工程之間的關(guān)聯(lián)性，從而制定出一套關(guān)于綜采工作面設(shè)備安裝和回撤工程中切實(shí)可行的方案，為下一步綜采工作面的快速搬家打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。