任 虎 汪良海

（國(guó)投新集能源股份有限公司劉莊煤礦，安徽 阜陽(yáng) 236234）

0 概況

隨著劉莊煤礦大型先進(jìn)綜采設(shè)備的不斷引進(jìn)，煤礦的礦井產(chǎn)能不斷提升，綜采工作面的回采周期也不斷縮短，造成工作面綜采設(shè)備的安裝、回撤頻繁，工期緊、任務(wù)重。因綜采設(shè)備撤除時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成綜采設(shè)備使用緊張，后期再次安裝時(shí)工期延長(zhǎng)，導(dǎo)致安裝成本增加，與安全、生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)重不符。在此背景下，劉莊煤礦依靠科技進(jìn)步，采用新材料、新設(shè)備、新工藝、努力提高機(jī)械化水平，積極探索工作面撤除新技術(shù)，取得較好效果，縮短了安裝、回撤周期，確保礦井產(chǎn)量。

劉莊煤礦121106工作面為傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采，工作面傾角為18°～20°，可采傾斜長(zhǎng)780m，工作面凈寬350m。工作面北臨11-2煤層露頭防水煤柱線，南臨東三采區(qū)大巷保護(hù)煤柱線，西臨121101、121102、121103工作面采空區(qū)，東臨F30斷層保護(hù)煤柱線。121106工作面位于F32與F30斷層之間塊段，總體為單斜構(gòu)造形態(tài)。

121106工作面主要撤除設(shè)備明細(xì)見(jiàn)表1。

表1 工作面設(shè)備

液壓支架重量分別為頂梁部分（含護(hù)幫、伸縮梁、托板及千斤頂和連接件）重量：約11.9T；掩護(hù)梁部分（含前后連桿、平衡千斤頂、側(cè)推千斤頂及連接件）重量：約8.8T；底座部分（含推桿、立柱及連接件）重量：約9.8T。轉(zhuǎn)載機(jī)最大機(jī)頭、機(jī)尾整體重量分別約14T，破碎機(jī)重量整體約20T，電機(jī)約6T。

1 影響工作面設(shè)備拆除的因素

1.1 原撤除路線的影響分析

1）軌道順槽影響因素：工作面停采后軌道順槽剩余長(zhǎng)度285m，平均坡度20°，頂板破碎，巷道肩窩受壓變形嚴(yán)重，如在軌道順槽靠近切眼位置施工平臺(tái)作為運(yùn)輸上車(chē)場(chǎng)，則綜采支架底與出架平臺(tái)達(dá)到3.5m落差；生產(chǎn)準(zhǔn)備、后期撤除期間均存在安全隱患，具體施工時(shí)臥底工程量也較大，因此軌道順槽不具備出架條件。

2）膠帶順槽影響因素：工作面停采后膠帶順槽剩余長(zhǎng)度35m，平均坡度19°，巷道內(nèi)有轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和強(qiáng)力皮帶機(jī)等多樣設(shè)備，如在膠帶順槽靠近切眼位置施工平臺(tái)作為運(yùn)輸上車(chē)場(chǎng)，因巷道較短上口形成平臺(tái)困難，安裝絞車(chē)設(shè)備空間受限，膠帶順槽同樣不具備出架條件。

1.2 架前大坡度影響分析

121106工作面切眼回撤通道因需整體打運(yùn)ZZ10000/22/45D型液壓支架，撤架通道設(shè)計(jì)凈高3800mm。前期準(zhǔn)備作業(yè)結(jié)束后造成支架底座下方與撤架通道落差最大達(dá)1.5m，且停采后工作面液壓支架整體呈現(xiàn)“尾高頭低”的狀態(tài)，在回撤過(guò)程中，由于ZZ10000/22/45D型液壓支架的自重分量及頂板施加于液壓支架頂梁上的推力等作用，支架在降架前移時(shí)，支架在工作過(guò)程中會(huì)因失去支撐點(diǎn)而出現(xiàn)沿傾向自動(dòng)下滑或傾倒現(xiàn)象，不利于液壓支架的正?；爻?。

2 撤除路線優(yōu)化方案

2.1 撤除路線的合理優(yōu)化

基于121106軌道順槽上口施工平臺(tái)落差大，出支架期間易倒架及工作面坡度大等諸多不利因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，決定自膠帶順槽上平臺(tái)車(chē)場(chǎng)開(kāi)門(mén)沿煤設(shè)計(jì)并施工一條專(zhuān)用撤架聯(lián)巷，按20°坡度施工。撤架通道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度357.56m，凈寬3800mm，凈高3800mm，錨網(wǎng)索支護(hù)。撤架聯(lián)巷中部通過(guò)小聯(lián)巷形成甩車(chē)場(chǎng)與工作面撤架通道貫通構(gòu)成完整出架路線。

2.2 撤除路線參數(shù)優(yōu)化

考慮工作面坡度大，撤架通道采用平頂刷擴(kuò)，即與支架頂成20°夾角，在刷寬3.8m后底板抬高:

H=3.8*tan20°＝1.38m，即減少撤架通道底板與支架底落差1.38m。

因支架受頂板壓力不均勻，撤架通道局部段頂板在刷高1.38m后巖性硬度影響，現(xiàn)場(chǎng)刷擴(kuò)后最寬位置頂板與支架固定梁垂直高差不小于500mm，最大限度減小出架難度。

撤架通道內(nèi)自支架固定梁向前1.8m位置為地軌中心線，在支架至軌道間人工施工一個(gè)斜面，方便出架，防止倒架現(xiàn)象出現(xiàn)。

其中：支架寬度1750mm，軌道外沿距離1010mm。

平板車(chē)高度450mm，為保證裝車(chē)，自軌面450mm以上段斜面距軌道外沿不得低于370mm。在此基礎(chǔ)上斜面坡度最小化，避免因支架底與軌道平面高差對(duì)出架的影響。

3 液壓支架撤除工藝優(yōu)化及應(yīng)用效果

121106綜采工作面，液壓支架等重型設(shè)備撤除時(shí)具體工藝優(yōu)化如下：

1）回撤液壓支架時(shí)由專(zhuān)人發(fā)出支架供液信號(hào)先適當(dāng)進(jìn)行降架，當(dāng)液壓支架通過(guò)自移爬出一定距離后立即停車(chē)，對(duì)鄰架支架給壓，使其支撐頂板有力。

2）使用架懷預(yù)先穩(wěn)設(shè)的一部SDJ-32T慢絞的鋼絲繩配合回頭滑穿過(guò)待撤支架頂梁上方后，用40T錨鏈將鋼絲繩鉤頭固定在待撤支架的底座銷(xiāo)眼或四連桿上，生根點(diǎn)牢固可靠。

3）支架在調(diào)向過(guò)程中，先將架懷SDJ-32T慢絞鋼絲繩收緊拉緊液壓支架后，使用煤壁側(cè)預(yù)先穩(wěn)設(shè)的一部SDJ-32T慢絞緩慢拖運(yùn)支架進(jìn)行調(diào)向，架懷SDJ-32T慢絞隨煤壁側(cè)32T慢絞牽引作業(yè)緩慢收緊鋼絲繩，始終確保兩部SDJ-32T絞車(chē)鋼絲繩對(duì)支架的分力大小基本一致，液壓支架在移動(dòng)過(guò)程中重心適中，不歪斜。

4）液壓支架在調(diào)向及拖運(yùn)過(guò)程中，若傾斜角度過(guò)大，可使用1根或2根單體的下端打在底板上（底板松軟時(shí)單體可穿鐵鞋），上端打在待撤支架頂梁的起吊眼處支撐支架。單體必須逆著支架歪斜方向打好并迎山有力，配合架懷SDJ-32T慢絞進(jìn)行出架。單體供液必須采用遠(yuǎn)距離進(jìn)行供液。

5）液壓支架調(diào)向拖出后，采用兩臺(tái)SDJ-32T慢絞互相配合把液壓支架拖至裝車(chē)平臺(tái)位置處后在工作面進(jìn)行裝車(chē)、打運(yùn)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)合理組織施工，有效解決了支架撤除時(shí)易歪倒、傾斜及自動(dòng)下滑等一系列難題，實(shí)現(xiàn)了液壓支架等重型設(shè)備的安全快速回撤。

4 結(jié)論

基于劉莊煤礦121106綜采工作面撤除面臨的實(shí)際困難，通過(guò)增設(shè)撤架聯(lián)巷，合理優(yōu)化了設(shè)備撤除的整體路線，解決了工作面順槽不具備出支架的技術(shù)難題。同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步優(yōu)化撤除工藝，有效解決了支架撤除時(shí)易歪倒、傾斜及自動(dòng)下滑等一系列難題，實(shí)現(xiàn)了液壓支架等重型設(shè)備的安全快速回撤。

［1］任瑞云，等.液壓支架裝車(chē)工藝研究[J].煤炭工程，2005（7）.

［2］徐永忻.采礦學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.