近距離極薄煤層超長(zhǎng)復(fù)采工作面液壓支架快速回撤技術(shù)

任剛，張浩乙

(四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司 李子埡煤礦，四川 廣安 638613)

[摘要]以李子埡煤礦11042采面為例，介紹了近距離極薄煤層超長(zhǎng)復(fù)采工作面液壓支架快速回撤的成功經(jīng)驗(yàn)，不僅為李子埡煤礦上下分層綜采設(shè)備回撤提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，而且還為類似極薄煤層工作面綜采設(shè)備回撤提供了參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]近距離；極薄；超長(zhǎng)；快速；回撤

[中圖分類號(hào)]TD822[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[收稿日期]2014-04-24

DOI[]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2015.01.009

[作者簡(jiǎn)介]任剛(1985-)， 男，四川儀隴人，助理工程師，主要從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作。

Fast Dismantlement Technology of Powered Supports in Repeatedly-mining

Face in Close-distance Extremely-thin Coal-seam

[引用格式]任剛，張浩乙.近距離極薄煤層超長(zhǎng)復(fù)采工作面液壓支架快速回撤技術(shù)[J].煤礦開采，2015，20(1)：30-32.

現(xiàn)代化礦井主要靠綜合機(jī)械化采煤工作面的高產(chǎn)高效來(lái)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，而綜采工作面的快速回撤，是減少搬家回撤時(shí)間、提高采煤工作面接替率與設(shè)備利用率、實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的重要保證，成為現(xiàn)代化礦井亟待解決的問(wèn)題之一。

1工作面慨況

11042工作面是李子埡煤礦首個(gè)下分層極薄煤層復(fù)采超長(zhǎng)綜采工作面，工作面斜長(zhǎng)161m，共有液壓支架92架，支架型號(hào)ZY3400/6.5/14，端頭支架2架，支架型號(hào)ZY3600/14/28，支架中心距1.75m。該工作面煤層基本穩(wěn)定，煤層傾角0～10°，平均厚度0.77m。工作面上方為23031和21042工作面采空區(qū)，上、下分層間距約2.0m，偽頂為泥巖，厚度0.1～0.3m，隨采隨落；直接頂為泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖組組成，上分層回采垮落后形成再生頂板，厚度10.84m，極不穩(wěn)定；直接底由泥巖、泥質(zhì)砂巖組成，厚度1.0～3.6m。工作面頂板有淋水，采空涌水量約30m3/h。

2回撤前準(zhǔn)備工作

2.1　施工回撤通道

(1)通道施工：由于工作面為復(fù)采工作面，上下分層間距較薄，施工回撤通道時(shí)，采取采煤機(jī)截割結(jié)合人工擴(kuò)刷施工。先擴(kuò)煤層保證通道寬度，待擴(kuò)通完后再進(jìn)行挖底。挖底可采用放松動(dòng)炮作業(yè)，風(fēng)鎬輔助。通道規(guī)格為高2.0m(凈高不低于1.8m)，寬2.0m(支架前梁至煤壁)。

(2)通道支護(hù)：根據(jù)工作面頂板實(shí)際情況，回撤通道采用單體液壓支柱配合2.2m長(zhǎng)11號(hào)礦用工字鋼及芭片、排柴、金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。鋼梁一端抵?jǐn)n煤壁，另一端搭接在支架前梁上(搭接0.2m)，單體液壓支柱緊貼煤壁施工支設(shè)在礦用工字鋼上，每根鋼梁2根單體液壓支柱，即“一梁兩柱”。鋼梁支護(hù)排距0.6m，同時(shí)采用芭片、排柴、金屬網(wǎng)將頂幫背實(shí)。如圖1所示。

圖1　通道支護(hù)

2.2　兩巷改造

提前對(duì)工作面回撤設(shè)備運(yùn)輸需經(jīng)過(guò)的巷道進(jìn)行改造，主要是受工作面回采壓力影響頂板下沉量大的11042風(fēng)巷進(jìn)行挖底。同時(shí)對(duì)機(jī)、風(fēng)兩巷頂梁彎曲的架料采取“一梁三柱”的方式加固，對(duì)頂板破碎、漏矸嚴(yán)重段補(bǔ)摻架料補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，保證巷道巷高自軌面不低于2m，寬度不低于1.8m。

2.3　擴(kuò)刷扇形段

為保證支架在工作面與11042風(fēng)巷岔口順利轉(zhuǎn)向，需對(duì)該處進(jìn)行擴(kuò)刷，圓弧半徑為10m。扇形段采用單體液壓支柱配合2.2～5.3m的長(zhǎng)鋼梁支護(hù)，鋼梁間距600mm。擴(kuò)刷后還需及時(shí)在原風(fēng)巷架料下方架設(shè)2組抬棚。如圖2所示。

圖2　扇形段支護(hù)

2.4　施工裝車站

支架裝車站設(shè)置在風(fēng)巷超前內(nèi)，距離工作面12m處。該處頂幫壓力較小、架料變形的少、位置寬敞。裝車站巷道凈高不低于2m，寬度不得小于2m,長(zhǎng)度不低于8m,厚度不得低于500mm，采用混凝土澆筑裝車平臺(tái)。如圖3所示。

圖3　裝車平臺(tái)剖面

2.5　絞車房及絞車安裝

(1)施工絞車房：抬高11042風(fēng)巷底板500mm，在風(fēng)巷南幫正對(duì)工作面支架回撤通道處施工一個(gè)絞車房，絞車房高2000mm，寬3500mm，深4000mm，用于工作面設(shè)備回撤及牽引運(yùn)輸絞車安裝使用。

(2)絞車安裝：1號(hào)(JSDB-13型雙速絞車)絞車安裝在工作面液壓支架底座前方的回撤通道內(nèi)，用于支架回撤、轉(zhuǎn)向使用,隨支架回撤逐漸向后移動(dòng)；2號(hào)(JSDB-13型雙速絞車)絞車安裝在11042風(fēng)巷與工作面交岔口處，用于液壓支架下方運(yùn)輸使用；3號(hào)(JSDB-13型雙速絞車)絞車安裝在正對(duì)工作面回撤通道的絞車房?jī)?nèi)，用于前移支架牽引運(yùn)輸及后期支架回撤、轉(zhuǎn)向使用；4號(hào)(JSDB-13型雙速絞車)絞車安裝在11042放水巷上車場(chǎng)，用于支架下放使用；5號(hào)(JH-14型回柱絞車)絞車安裝在11042放水巷上車場(chǎng)與27011煤層探巷交叉處，用于支架裝車使用。絞車布置如圖4所示。

圖4　絞車布置

3支架的正式回撤

3.1　撤架

用單體液壓支柱斜撐在支架頂梁側(cè)方或下方(單體液壓支柱底座抵在鄰架支架底座上或通道底板上)，遠(yuǎn)距離操作注液槍(先將支架供液斷開，注液槍供液管路連接在前段10m處支架操作閥片上，采用鐵絲捆綁好注液槍手把，所有準(zhǔn)備工作完成后再打開支架供液)，先降下支架立柱(不大于200mm)，斜撐單體液壓支柱的同時(shí)點(diǎn)動(dòng)絞車，使其支架前移，當(dāng)支架尾座前移至前方支架底座前端位置時(shí)，撤架工作完成。

3.2　轉(zhuǎn)向

撤架工作完成后，卸掉斜撐支柱及導(dǎo)滑輪，將導(dǎo)滑輪掛在鄰近完好支架下方，1號(hào)絞車鋼絲繩穿過(guò)導(dǎo)滑輪，連接在待轉(zhuǎn)向支架頂梁上。點(diǎn)動(dòng)絞車?yán)瓌?dòng)支架，使支架轉(zhuǎn)向90°并向前移至支護(hù)完好空間段內(nèi)，然后將支架立柱降至最低支撐高度，完成轉(zhuǎn)向工作。

3.3運(yùn)輸與裝車

將絞車鋼絲繩用繩扣、卸扣連接固定在回撤通道內(nèi)的支架底座上。啟動(dòng)1號(hào)絞車將其拉至工作面中間，接著換繩由3號(hào)絞車將支架拉至機(jī)尾處。再由2號(hào)絞車與5號(hào)絞車對(duì)拉將其拉至裝車點(diǎn)進(jìn)行裝車。

4創(chuàng)新點(diǎn)與效果分析

4.1　通道施工工藝

該工作面超長(zhǎng)，人工挖通道工作量大，支護(hù)材料也較多，都將增加職工勞動(dòng)強(qiáng)度。礦前幾個(gè)下分層刷回撤通道時(shí)，全采用的人工風(fēng)鎬作業(yè)。該工作面回撤通道，先采用割煤機(jī)割一刀煤，邊割邊支護(hù)，然后再采用人工風(fēng)鎬作業(yè)，減少了四分之一的挖底量。

4.2　作業(yè)環(huán)境

11042工作面回撤通道高2.0m、寬2.0m。本礦同等條件的已回采下分層工作面回撤通道高1.8m、寬1.6m?；爻吠ǖ栏叨扰c寬度均比之前工作面回撤通道大，增大了設(shè)備回撤空間與人員的操作空間，人員行走、操作均非常方便，改善了職工的勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境。

4.3　回撤工藝

本礦之前上下分層工作面回撤期間，均一直沿用傳統(tǒng)而成熟的回撤工藝，即在回撤通道靠工作面?zhèn)仁┕ち艘唤g車硐室，該硐室絞車用于工作支架的撤架、轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)運(yùn)。本次回撤期間，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證與研究，改變了回撤工藝。11042工作面回撤通道靠工作面?zhèn)壬偈┕ち私g車硐室，減少了工程量與支護(hù)材料的損失，同時(shí)絞車隨回隨撤與支架回撤平行移動(dòng)，方便快捷，也避免了刷絞車硐室后通道跨度大帶來(lái)的安全威脅。

5結(jié)論

優(yōu)化和創(chuàng)新的回撤技術(shù)使11042工作面支架(92架)全部安全回撤僅耗時(shí)19d。而鄰近11041工作面長(zhǎng)76m，支架41架，回撤支架耗時(shí)18d。極薄煤層超長(zhǎng)復(fù)采工作面液壓支架快速回撤技術(shù)的成功實(shí)施，突破了極薄煤層超長(zhǎng)復(fù)采工作面綜采設(shè)備回撤、工作面回撤期間頂板控制等一系列技術(shù)及安全管理難題，提高了回撤速度，縮短了采煤的接替時(shí)間，保障了礦井的連續(xù)生產(chǎn)等。該項(xiàng)目的實(shí)施成功不僅為李子埡煤礦上下分層綜采設(shè)備回撤提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，而且還為類似條件的極薄煤層工作面綜采設(shè)備回撤提供了參考與借鑒。

[參考文獻(xiàn)]

[1]馬中良.綜采工作面設(shè)備快速搬家技術(shù)的研究與應(yīng)用.山西焦煤科技，2012(2)：33-35.

[2]劉成武.綜采工作面安全快速回撤技術(shù)研究.煤礦現(xiàn)代化，2013(1)：17-19.

[3]范凱.薄煤層軟底綜采大功率設(shè)備快速回撤技術(shù)研究.煤炭技術(shù)，2008(5)：58-60.

[4]唐小云.綜采工作面快速回撤技術(shù)研究.中國(guó)煤炭工業(yè)，2013(3)：54-55.

[5]王俊.極薄煤層近距離復(fù)采液壓支架回撤技術(shù).煤礦開采，2012，17(5)：34-35.

[責(zé)任編輯：鄒正立]