正常回采期间综放工作面内拆运支架技术实践

文/周长国 葛敬强

正常回采期间综放工作面内拆运支架技术实践

文/周长国 葛敬强

济宁矿业集团有限公司霄云煤矿1303工作面井下位于一采区集中轨道下山的西侧，北面为1301工作面（已回采），西面和南面均为落差较大的断层。上部为三上煤，两层煤平均落差11m，采用分层同采，上部工作面超前下部工作面70m。三下煤层平均厚度4.8m，含夹矸1层，内外生裂隙均较发育，倾角16°，属结构简单煤层。1303工作面选用走向长壁后退式采煤办法，综采放顶煤采煤工艺，而控制顶板则选用全部垮落法。整个工作面长150m，采高2.2m， 放煤高度 2.6m， 配备MXG150/375-W型采煤机，滚筒直径1.6m，截深0.6m，前后溜子型号均为SGZ630/264，普通支架型号选用ZF3200/16/24型，共计 114架，上下端头均选用3台过渡支架，支架中心距1.25m。工作面上下端头及超前支护全部采用单体液压支柱，2.4mп钢及 HDJB-1000mm型金属铰接顶梁两种材料进行倾向架起。

一、旋转开采对生产的影响

1303工作面上顺槽受 1301老空、上层煤及本工作面三方采动的共同影响，压力显现十分明显，巷道变形严重，顶板下沉、底板鼓起、两帮外凸，支护高度在1.7m左右，且经常出现断梁、折柱的现象。为了控制顶板，采取了缩小棚距增加密集支柱的方法，在原有0.6m一架的基础上另加一排铰接顶梁支护，并将现场支护方式由一梁三柱更改为一梁五柱或六柱，同时还把超前支护距离由20m增加到80m。巷道支护完成后可以满足行人的需求，但无法通过大件物品。

旋转开采期间，工作面上部加刀，导致了刮板输送机和液压支架下滑，下端头支架触及巷道下帮，拉移困难，前溜溜头与下巷转载机无法正常搭接，且前部刮板输送机倒拉回头煤十分严重，工作面出现了明显的挤架、咬架，严重影响了采煤工作面的正常推进。

二、拆运支架技术方案的提出

鉴于上顺槽无法运送大件，回撤下部的三台普通支架并将其沿工作面运送至上端头支护小面成为了唯一方案。但由于方案中不回撤前部刮板输送机和采煤机，整台支架跨过前溜难度较大，同时工作面空间狭小，导致溜前支架无法行走，部分需要踩在溜子上，支架稳定性较差，且高度不足以满足整架运输的需要，因此需要采用顶梁与底座分开运输的方式。此外，鉴于工作面地面坑洼不平，支架的行走路线无法很好掌握，绕过煤机时，无法确保不与其摩擦，存在一定风险。为此，霄云煤矿创造性地提出了煤机绕支架的运输方法，即当支架运送到煤机附近时将其固定在紧靠煤壁侧，煤机沿固定的溜子轨道下行绕过支架后，支架再上行。试验证明该操作方式可控，安全系数高。

三、拆运支架的具体实施步骤

1.回撤前的准备工作

（1）工作面回撤前，从第14刀开始在支架顶部上网。挂网前，最后一刀须将综采工作面调直，调平，支架升到最大支撑高度。第一刀铺设单层金属网，从第二刀起铺设双层金属网到最后一刀。（金属网规格：0.6×3.0m。工作面第1#～8#及117#以后支架 （以下端头开始计数）挂网，压茬距离为0.1m，用14#铁丝每0.15m联结一扣，工作面网与巷道网应连接牢固。沿工作面走向铺设双层金属网7m，每刀截深不小于0.5m。

（2）工作面从铺设双层金属网第6刀开始，在3#～7#支架及117#～120#支架上架设长6.0m的18Kg/m轨道，随着工作面的推进每1米架设一道，当支架撤出后，必须及时在轨道下设抬棚并打设单体支护顶板。

（3）停止拉架后，第一刀前探梁护顶，第二刀脱溜，脱溜割煤三刀以增加工作面空间。脱溜期间，采用单体推移刮板输送机，割完三刀后用单体将运输机顶回原位置并与推溜油缸连接，煤机停在工作面中间顶板完好的位置并确保前方有足够的空间。将工作面的浮煤、杂物等清扫完毕，及时找平底板，防止支架调头或运送时因底板不平形成歪斜的安全事故。

（4）回撤支架前，在工作面顶部距煤壁1m、0.2m，以及煤壁距顶板下方0.5m、1.7m处均匀打四排锚杆，顶部采用金属螺纹锚杆，帮部采用玻璃钢锚杆，间距1.25m，锚杆长度2m，全深打设，每根锚杆用2卷树脂锚固剂。锚杆靠近煤壁进行挂网，规格1.2×6m，长边需沿综采工作面的倾向，压茬0.1m，每扣之间的距离不应超过0.2m。

（5）将运输用的绞车沿工作面运送至上端头，必须在溜前顺工作面提前稳设好，用地锚固定,必要时加打压柱。

（6）及时将回撤和安装支架上的溜子电缆托架拆除，并在落地后盖上木板。

2.回撤、运输及安装

回撤顺序：回撤5#支架底座→运送支架底座至工作面上端头→回撤5#支架顶梁→运送支架顶梁至工作面上端头。然后逐步回撤4#、6#支架，回撤完将1#～3#端头支架上挪三个支架位置与上部支架对接。

安装前，应将上部三台端头支架上移三个支架位置来支护小面。安装时，应安装完支架顶梁后，再安装底座。

（1）将5#支架顶梁两侧用10T手拉葫芦与4#、6#支架固定，防止顶盖下沉。然后将5#支架前后立柱收缩，抬高底座并将底部用木料填实，再用厚木板将其过渡到前溜。

（2）支架立柱送液使其升起至适当位置，退出立柱及摆杆销子后送液使其回缩至最小，拆除顶梁与底座连接的高压胶管，然后准备支架调头。

（3）支架调头期间，需要用40吨溜子链一端将铁托盘螺栓固定在锚杆上，并用螺栓将另一端固定在前溜滑块上，随着支架拉出方位逐渐向下改动锚杆固定方位，使支架逐渐拉出调正。调头时，及时查看支架及各联接部位，避免出现卡别表象，更不能强行拉移，避免单体或支架歪倒伤人。

（4）工作面运送支架前，应在采煤机前方煤壁侧固定一导向轮，避免运输时钢丝绳与煤机摩擦。

（5）拖运支架时，应沿工作面全长设置信号线并每隔15米设一工作面语音信号。

（6）支架运送至煤机下方时，应停止前进并将其调整至靠近煤壁侧固定住。然后启动煤机下行，绕过支架后，再运送支架，最后煤机上行至原位置，此时单件运送完毕。在运送顶梁时，顶部朝下；固定在煤壁侧时，顶部朝向老塘。

（7）安装支架时，要将支架顶梁固定到设计位置，然后再将底座调至顶梁下部，安装立柱和摆杆销子，完善管路，送液使其达到初撑力。

（8）支架回撤安装完毕后，应将下部三节溜槽回撤升井，完善各个生产设备，使工作面具备生产条件。

四、结语

煤机绕支架拆装新技术在霄云煤矿属首次采用，该工艺解决了制约工作面正常推进的难题，具有安全可靠性高、减少操作步骤、降低劳动强度、提高工作效率等优点，为同类情况下工作面拆装支架开辟了新的途径。

（作者单位：济宁矿业集团有限公司）

（责任编辑：周琼）