摘 要：隨著我國煤礦開采技術(shù)的高速發(fā)展和采掘機械化程度的迅速提高，一批新型的擁有百萬噸綜采工作面的現(xiàn)代化煤礦相繼出現(xiàn)，一些大型煤礦開始推出千萬噸綜采面。回采推進速度的提高，要求綜采工作面接續(xù)時間越來越短，如何在支架撤除期間有效地控制頂板，達到安全、快速地撤除支架更是煤礦技術(shù)人員一直探討的話題。

關(guān)鍵詞：高產(chǎn)高效；快速回撤；柔性纖維網(wǎng)

隨著我國煤礦開采技術(shù)的高速發(fā)展和采掘機械化程度的迅速提高，一批新型的擁有百萬噸綜采工作面的現(xiàn)代化煤礦相繼出現(xiàn)，一些大型煤礦開始推出千萬噸綜采面，礦井總產(chǎn)和工作面單產(chǎn)都已接近或超過世界發(fā)達國家的先進水平。回采推進速度的提高，要求綜采工作面接續(xù)時間越來越短，由以前的大約一年左右搬家1次縮短到一年2次或3次以上，煤礦對搬家所耽誤的非出煤生產(chǎn)時間越來越關(guān)注。

事實上，由于搬家時間過長給煤礦造成的非生產(chǎn)性損失也非常大。并且綜采工作面的撤除工作一直存在著不安全因素，支架撤除期間的頂板管理工作更是重中之重。如何在支架撤除期間有效地控制頂板，達到安全、快速地撤除支架更是煤礦技術(shù)人員一直探討的話題。因此，縮短綜采工作面設備搬家時間、提高采區(qū)接續(xù)率和保障工作面安全回撤是現(xiàn)代化礦井必須面對的問題之一?，F(xiàn)將山西西山晉興能源有限責任公司斜溝煤礦18105大采高工作面快速回撤經(jīng)驗闡述如下。

一、概述

18105工作面位于11采區(qū)左翼的上部，工作面推進至距回撤通道12m時進行鋪網(wǎng)作業(yè)，施工回撤通道后拆除及回收綜采工作面的設備。本次拆除的設備有：MGTY500/1200-3.3D采煤機（1臺）、SZZ-900/315轉(zhuǎn)載機（1部）、PCM160破碎機（1臺）、SGZ-900/1050刮板輸送機（1部）、ZY7600/23/47液壓支架42臺、設備列車等。

二、回撤通道施工方法

工作面采至停采線（材料順槽24#點，皮帶順槽13#點往外6.5m）12m時開始鋪網(wǎng)，共鋪網(wǎng)15刀。鋪網(wǎng)采用纖維網(wǎng)片，第1刀至第9刀鋪網(wǎng)后，每兩個架插一塊破板（L=3500 mm），破板平行工作面對接布置。破板與纖維網(wǎng)片捆綁牢固，其中第6刀、第8刀、第9刀鋪網(wǎng)后各鋪一道鋼絲繩（Φ=21.5 mm），用雙股8#鐵絲每隔1750 mm將鋼絲繩與頂網(wǎng)連為一體。第9刀鋪網(wǎng)后，在支架架間支護一排錨索（Φ17.8×5500 mm鋼絞線），錨索間距1750 mm。第10刀至15刀鋪網(wǎng)后用錨桿、錨索支護頂板，間距875 mm，排距800 mm。回撤通道的幫部支護，距頂板300 mm，間距875 mm，排距1000 mm支護煤幫。

第10刀割煤支護完后，支架停止移架。推溜后采煤機割第11刀。施工完第12刀后（頂板破碎時及時補打頂錨桿支護）進行鋪網(wǎng)插梁，鋪網(wǎng)時采用戧柱（Φ≥150 mm×4000 mm）一端打在溜槽上，一端頂住柔性網(wǎng)每三個架將柔性網(wǎng)鋪展后及時支護錨索，支護完后進行插梁即每架插梁兩根（Φ≥200 mm×4000 mm），梁一端插入支架2400 mm，另一端外露1600 mm貼煤幫支護第11刀、第12刀割煤后的頂板。插梁完畢后，開始施工第13刀、第14刀。施工最后兩刀時采用一次成巷的方法。即每7～8個架頂梁距煤幫3400 mm后，停止采煤機進行抽梁。抽梁后梁一端插入支架600 mm，另一端貼煤幫距端頭200 mm處支設單體液壓支柱。依此類推將通道支設完畢。單體液壓支柱支設后用雙股8#鐵絲將梁頭與單體液壓支柱捆綁牢固連接在頂網(wǎng)上。插、抽梁時安全注意事項：（1）降架前、后嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。（2）人員必須站在相鄰支架頂梁下方或頂板完好段進行作業(yè)。（3）插、抽梁時人員要協(xié)調(diào)快速作業(yè)，嚴禁支架長時間處于降架狀態(tài)。（4）插、抽到位后，及時將支架升緊到位。（5）作業(yè)時必須由工長統(tǒng)一安排指揮。見圖1。

1.回撤通道鋪網(wǎng)作業(yè)

該回撤通道由采煤機切割而成。所有支架頂梁距停采線3.4m時，停止前移。支架頂出溜子后，采煤機繼續(xù)割煤開始施工回撤通道。

使用纖維網(wǎng)片時，操作步驟。

（1）纖維網(wǎng)片運輸至材料順槽后，使用采煤機將纖維網(wǎng)拉展平放在刮板輸送機內(nèi)。

（2）根據(jù)現(xiàn)場頂板情況，若頂板不好時，在進行鋪網(wǎng)工作時順著支架前梁間距3.5 m平行于工作面煤壁打一排頂錨桿。頂板完好時不需要支護頂錨桿，在纖維網(wǎng)一端捆綁破板后進行鋪網(wǎng)作業(yè)。

（3）起吊纖維網(wǎng)片。先把支架防片幫板打到垂直位置，然后降架，將纖維網(wǎng)與片幫板邊孔連接在一起，每隔兩個架進行一次連接，連接好后，升架，將纖維網(wǎng)吊掛平展。

（4）使用手動絞盤將纖維網(wǎng)拉回至頂梁下面，以防采煤機割破。手動絞盤端固定在支架立柱上，滑輪吊掛在支架頂梁吊環(huán)上。每兩個架安設一部手動絞盤。

（5）采煤機正常割煤，采煤機割煤后，松開手動絞盤將纖維網(wǎng)放下然后跟機拉架。間隔插花移架，護幫板挑頂依次循環(huán)。

（6）需鋪設鋼絲繩時，鋪鋼絲繩與掛網(wǎng)同時進行，每隔1.75 m用8#鐵絲將鋼絲繩固定在網(wǎng)片上。拉架時必須將支架降到位，防止拉架時支架前梁掛破網(wǎng)片。

割煤鋪網(wǎng)流程圖：

使用圓木推溜操作步驟：

支架停止前移后，拆開工作面運輸機與支架的連接，采用短圓木（直徑必須大于200 mm的紅松圓木）配合支架框架頂溜，以此類推，割第15刀煤，支護完畢后及時掛網(wǎng)支護幫錨桿。

圓木配合支架頂溜時，由一人統(tǒng)一指揮。首先，由工長指定專人操作支架收回框架，然后在支架框架與溜槽之間放置長度適當?shù)膱A木，支架頂出框架后待壓緊短圓木后，人員撤至支架內(nèi)，至少同時操作3架支架頂溜。

頂板破碎，如需支架插梁作業(yè)時，至少六人協(xié)同進行插梁作業(yè)，由一人統(tǒng)一指揮，并安排專人觀察頂幫等安全情況，一人操作支架，稍降下支架，三人同時操作將梁插入支架頂梁內(nèi)，緩慢升起支架，待梁被壓緊固定后，在插梁另一端距梁頭200 mm處支設單體液壓支柱，并使用雙股8#鐵絲將梁頭與單體液壓支柱捆綁牢固，連接在頂網(wǎng)和插梁上。

回撤通道壓力增大處，根據(jù)實際情況增設單體液壓支柱，支設時單體液壓支柱戴800 mm×200 mm×80 mm柱帽。

三、回撤設備施工作業(yè)

（一）準備工作

1.將18101工作面1250KVA移變拉出安裝到18101材料順槽250#作為撤架臨時電源，將18101工作面用乳化液泵站（型號：BRW400/36）1臺、2500 L液箱1臺，拉出至材料順槽內(nèi)270#處作為撤架臨時泵站，將材料順槽內(nèi)1臺JH-30回柱絞車留下回撤時使用。

2.在材料順槽距回撤通道30 m處安設調(diào)度電話1部。

3.安設JSDB-19雙速多用絞車2臺，分別為回撤通道內(nèi)1臺（15#架附近），材料順槽內(nèi)（安全出口20 m附近）1臺。安設JSDB-19雙速多用絞車1臺，在回撤通道絞車硐室內(nèi)。設JSDB-19雙速多用絞車1臺在機頭處，用于轉(zhuǎn)載機、破碎機，馬蒂爾機尾的回撤。每個絞車附近安裝照明燈，其中JSDB-19雙速多用絞車必須用繩徑為Φ32的鋼絲繩。（附圖六：回撤設備絞車布置圖）（附圖七：回撤供電系統(tǒng)圖）

4.將運輸路線內(nèi)的雜物清理干凈，管線吊掛整齊，保證回撤運輸路線的暢通。

（二）設備的回撤

1.運輸方式

工作面內(nèi)的設備采用安設JSDB-19雙速多用絞車交替牽引、配合WC8無軌膠輪車，WC40Y支架搬運車運輸出坑。

（1）采煤機、2500KVA移變、運輸機尾用支架車運輸。

（2）破碎機、馬蒂兒機尾、運輸機機頭用鏟板車運輸。

（3）其他設備拆成小件后用WC8膠輪車運輸出坑。

2.設備的回撤順序

移變列車→刮板輸送機從機尾抽大鏈→刮板輸送機機尾及變線槽→采煤機→輸送機中間槽→輸送機機頭→轉(zhuǎn)載機→破碎機→馬蒂爾機尾→液壓支架。

3.設備回撤方法

（1）設備列車的回撤

具備拆卸條件后，嚴格按照井下停送電制度，由機電隊從變電所給18101縮短綜采工作面移變停電、甩線。我隊負責拆除各列車之間的連接，用塑料布包扎好各電纜頭及開關(guān)進線口，然后依次將各列車連接板、車銷拆解，并且將車銷插在原處，連接板用10#鐵絲捆綁在設備列車上，按由外向里的順序?qū)⒏髟O備列車用WC8型無軌膠輪車和WC40Y型支架搬運車運至地面指定地點。

（2）刮板輸送機的回撤

①回撤順序：

斷鏈、抽鏈→斷電拆除管路→機尾電機減速器→機尾→機尾過渡槽→中部槽→機頭過渡槽→機頭→機頭電機減速器。

②回撤方法：

a.工作面浮煤全部清理干凈后，在機頭處切開大鏈，大鏈由連接環(huán)處拆開，通過機尾電機低速運轉(zhuǎn)將底鏈轉(zhuǎn)出，利用絞車將大鏈拉至材料順槽并裝車出坑。

b.甩線、拆除并回收供電、供水及供液管路。

c.將機頭拆解為機頭電機減速器、機頭架與過渡槽三部分（機尾的拆解方法同機頭），人工借助套管等工具拆除中部槽的夾板和啞鈴銷等，每兩節(jié)為一組。通過絞車把拆解好的設備拉到18101材料順槽。

d.借助專用起吊錨索，使用手拉葫蘆起吊將其裝車出坑。

（3）采煤機的回撤

①拆除順序：

停采煤機到機尾→搖臂升至水平位置→拆滾筒→架設木垛→拆搖臂→電控箱→采煤機機身

②拆解辦法：

將采煤機停在機尾處，且補打?qū)Ｓ闷鸬蹂^索6根，在機頭鏈輪和齒條的嚙合處插錐銷一根，斷電、甩線、拆除各部電纜、水管。

具體方法：

a.先將兩搖臂升至水平位置，拆下機頭、機尾滾筒。

b.用兩個10t手拉葫蘆分別掛在專用起吊錨索上，吊起機尾搖臂，并在其下搭好兩個木垛，待調(diào)高油缸撤力后，人工用銅棒、大錘拆除搖臂銷子，將搖臂緩慢放下落地；機頭搖臂拆解方法同機尾。

c.將搖臂拆下后，拆除采煤機液管（包好）及其余部件，在采煤機機身下支設高度適當?shù)哪径猓鸾獠擅簷C機身。采煤機共拆解為機頭滾筒、機尾滾筒、機頭搖臂、機尾搖臂、前底托架、后底托架、電控箱等。

用機尾絞車將采煤機各部拉到機尾，再用材料巷絞車將其拉至材料巷裝車出坑。

（4）轉(zhuǎn)載機、破碎機的回撤

①拆除順序

斷鏈、抽鏈→斷電拆除管路→電機減速器→轉(zhuǎn)載機頭→橋身段→鉸接槽→破碎機→旋轉(zhuǎn)槽→鵝頸槽

②拆除方法

a.將刮板鏈在機頭處切開，在機頭1#支架（機頭側(cè)立柱處綁扎原木）處掛導向輪，用絞車（20#架）將大鏈全部從機尾處緩慢拉出裝車，拆除供電及供水、供液管路。

b.在電機減速器下搭好支撐木垛，用兩臺5 t手拉葫蘆吊起電機減速器，拆除電機減速器與機頭架的聯(lián)接螺絲，用兩個手拉葫蘆配合將電機減速器拆下，人員應躲開電機減速器下方。在轉(zhuǎn)載機橋身下打好木垛，并用單體支柱戧住轉(zhuǎn)載機頭，使轉(zhuǎn)載機定位銷從馬蒂爾定位孔拔出，然后抽出拆除馬蒂爾，待單體緩慢卸載平穩(wěn)落地后。按順序拆除機頭架與橋身槽之間的聯(lián)接螺絲和銷子。中間槽子逐節(jié)拆除，破碎機分體運出。

c.利用工作面絞車將其拉至材料順槽裝車出坑。

（5）液壓支架的回撤

在回撤支架之前，先將支架的礦壓觀測系統(tǒng)、工作面照明系統(tǒng)及噴霧系統(tǒng)全部拆除，回撤通道內(nèi)的雜物清理干凈。

支架的拆除方法：

在待拆支架正前方、緊貼煤壁處支設專用撤架底座，以專用撤架底座為支撐點，使用Φ22錨鏈將專用撤架底座與支架推移千斤相連接，降架后利用支架的推移千斤拉出支架，利用2#絞車將支架調(diào)向。支設單體液壓支柱時，應向待拆支架方向傾斜8°，以起到壓戧作用。錨鏈連接時必須使用專用的連接環(huán)。

（1）首先前移1#支架1.5 m，然后用2#絞車抽出機頭2#支架，調(diào)向后使用3#絞車拉出。

（2）在2#支架的空位處，支設三根單體液壓支柱，單體支柱要支設到支架頂上的橫梁下。單體液壓支柱要有力，其初撐力不小于90 KN，支柱要支在實底上。

（3）使用絞車將機頭1#支架調(diào)向后，平行于回撤通道作為掩護架。

（4）利用專用撤架底座配合支架的推移千斤前移3#支架，調(diào)向后拆出3#支架。

（5）前移掩護架，挑住4#支架頂梁圓木，拆出4#支架。

（6）依上述方法，以此類推，由機頭向機尾方向逐架拆除。

（7）在機尾剩余2個支架時，將掩護架前移拆出。

（8）41#、42#架相互掩護，先拆出41#架，最后拆除42#架。

頂板的支護方法：在待拆支架立柱側(cè)，距待拆架200 mm，支設三根單體液壓支柱，單體液壓支柱的間距為800 mm。在支架調(diào)向拉出后，及時回收并支設在下一待拆支架旁。液壓支架調(diào)向后，在絞車牽引下沿回撤通道向前移動。在前移過程中，如果支架鉆底，清理浮渣后，接通支架的高、低壓乳化液管路，采用支架抬底千斤抬起支架底座，使用推移千斤進行自移通過。支架在移到材料巷后必須使用推移千斤進行自移，到達裝車點后由WC40Y型支架搬運車運輸出坑。

（附圖八：支架回撤示意圖）

（6）單體液壓支柱的回撤

回撤通道內(nèi)回收單體液壓支柱時，人員站在掩護支架內(nèi)，使用Φ18錨鏈將鋼絲繩與單體液壓支柱頂部連接，對單體液壓支柱放液后，人員撤離掩護架到待拆支架后，起動絞車將單體液壓支柱拖出。

（三）設備的裝載

裝車具體工作由安運隊負責。

1.WC8型無軌膠輪車的裝載

在裝車地點打好起吊專用的錨索，利用手拉葫蘆將要裝車的設備吊起，將車倒在設備的下方，松開手拉葫蘆，將設備平穩(wěn)地置于車輛的載物中心，并用Φ22錨鏈或鋼絲繩捆綁牢固。

2.WC4OY型支架搬運車的裝載

裝車：支架車倒車將支架置于框架中心，支架頂梁朝前，縮回起吊油缸，將吊索卡具卡入支架底座起吊眼內(nèi)，伸出起吊油缸使支架吊離地面200 mm即可裝車。

四、結(jié)論

1.快速回撤的優(yōu)點

（1）減少掛網(wǎng)人員，安全更加可靠；（2）提高掛網(wǎng)施工效率，減少勞動量；（3）一次掛網(wǎng)，中間幾乎不再聯(lián)網(wǎng)，工序簡單。

2.效益及安全方面

（1）工作面提前結(jié)束，降低了煤炭自燃發(fā)火風險；（2）使用柔性網(wǎng)的過程中不需要聯(lián)網(wǎng)，工人不用在煤壁前進行頻繁聯(lián)網(wǎng)作業(yè)，防止了煤壁片幫傷人事故；（3）因工作面煤層易出現(xiàn)煤爆現(xiàn)象，使用柔性網(wǎng)大大減少了工人進入煤壁側(cè)作業(yè)的時間，提高了安全保障措施。

參考文獻：

[1]張榮立.采礦工程設計手冊.2版.煤炭工業(yè)出版社，2010-01.

[2]杜計平.采礦學.中國礦業(yè)大學出版社，2009-02.

作者簡介：劉少杰，男，太原理工大學研究生院，機電工程師。

編輯 楊兆東