馮國(guó)強(qiáng)

（霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司木瓜煤礦，山西 呂梁 033102）

工作面末采期間液壓支架等設(shè)備的高效安全回撤是保證礦井采掘接續(xù)的重要部分。木瓜煤礦10#煤層工作面末采支架回撤期間，由于頂板條件較復(fù)雜，按照原先支架順序回撤的工序，容易出現(xiàn)支架壓死難以抽出的問題。本文以工作面原支架回撤工藝為基礎(chǔ)，改進(jìn)了回撤工序，提出了新的安全技術(shù)要求，取得一些有益經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

10-213工作面以北緊鄰高速公路保安煤柱，以南為10-2112巷掘進(jìn)工作面，以西為實(shí)體煤，以東為楊家塔村保安煤柱，緊鄰二采區(qū)輔助運(yùn)輸巷。工作面標(biāo)高范圍在+831～ +902m，對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高范圍在+1100～ +1230.3m。工作面走向1174m，傾向295m，平均煤厚2.95m，工作面傾角3～12°，平均6.5°，開采10#煤層賦存穩(wěn)定。工作面頂?shù)装迩闆r見表1。

表1 工作面回采巷道斷面特征

工作面采用單一走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。工作面支護(hù)選用ZY10000/20/42型雙柱掩護(hù)式液壓支架，共布置172臺(tái)。支架布置示意如圖1所示。

圖1 工作面支架布置圖

2 末采期間常規(guī)支架回撤工藝

工作面停采線布置在10-2131巷5#導(dǎo)線點(diǎn)前45.58m，10-2132巷10#導(dǎo)線點(diǎn)前56.18m處。進(jìn)入末采階段后，加強(qiáng)頂板管理并對(duì)切巷進(jìn)行擴(kuò)刷，形成支架回撤通道。工作面共鋪雙層網(wǎng)17道，掛鋼絲繩15道，回撤通道寬度3.4m，高度3.1m，工作面鋪設(shè)38kg道軌，安設(shè)裝車平臺(tái)一個(gè)?；爻窌r(shí)，采用雙排單體支柱配合π梁對(duì)三角區(qū)進(jìn)行維護(hù)。工作面末采期間支架的回撤工藝布置如下：

（1）工作面支架回撤方式采用掩護(hù)后退式整體回撤形式，采用兩架支架做掩護(hù)架，掩護(hù)架交叉邁步前移，步距為1.75m，抽架后，先移靠采空區(qū)側(cè)掩護(hù)架。

（2）抽架時(shí)，降架使活柱部分收完后，使用抬底油缸將支架升起，然后使用推移油缸使支架前移3.0m左右，使用28T回柱絞車配合單體柱將支架進(jìn)行調(diào)向。單體柱頂推支架時(shí)，必須選擇可靠的支點(diǎn)，并加墊木板，待支架頂梁轉(zhuǎn)向后停止，最后調(diào)節(jié)平衡油缸，降架至最低位置。

（3）回撤工作從機(jī)頭向機(jī)尾方向順移，所以先抽出1#支架。抽架時(shí)先用工作面47#支架所對(duì)應(yīng)的中部28T回柱絞車調(diào)整支架，使支架方向朝向機(jī)尾，然后用回柱絞車?yán)浦Ъ苤裂b車地點(diǎn)，后經(jīng)40T膠輪車將支架裝車運(yùn)輸至下一工作面進(jìn)行安裝，一次移架完成后在原1#支架的位置打“#”字型木垛進(jìn)行支護(hù)。

（4）接著用同樣的方法抽、運(yùn)2#支架，在其原來位置打單體柱進(jìn)行支護(hù)。在靠煤壁的地方打兩排單體支柱做為掩護(hù)架。接著抽出3#架靠近煤壁，對(duì)2#～3#支架中心處打木垛維護(hù)，接著抽出4#架靠近采空區(qū)，同時(shí)將5#支架降落，使4#支架頂梁伸入5#支架頂梁上方形成雙掩護(hù)架，在其原來位置打兩排單體柱維護(hù)三角區(qū)，每排單體柱不少于六根，必須迎山有力、接頂嚴(yán)實(shí)。柱距0.6m，排距0.6m，選用1.0m的金屬小梁，金屬小梁必須托起支架掩護(hù)梁上方錨梁、鋼絲繩。回撤單體柱時(shí)，必須兩人配合，一人回柱，一人觀察頂板，先將單體柱、小梁防倒鏈拆除，人員站在單體柱支護(hù)區(qū)域，從外側(cè)一根開始回撤，回撤一根，內(nèi)側(cè)支護(hù)一根，不得同時(shí)拆除。

（5）三角區(qū)頂板破碎時(shí)，加強(qiáng)單體柱支護(hù)。遇有頂板破碎嚴(yán)重的情況，必須采取打木垛維護(hù)頂板的方式，遇有網(wǎng)破時(shí)，必須立即進(jìn)行補(bǔ)聯(lián)網(wǎng)。

（6）抽5#支架時(shí)，先將靠煤壁側(cè)3#支架用10-2132巷機(jī)尾處的28T回柱絞車?yán)浦?132巷切巷口裝40T車運(yùn)走，將5#支架抽出靠近煤壁，在其原位置打兩排單體柱維護(hù)，抽6#支架時(shí)，將4#支架用2132巷機(jī)尾處的28T回柱絞車?yán)浦?132巷切巷口裝車運(yùn)走，將6#支架靠至采空區(qū)，5#、6#形成雙掩護(hù)架。

（7）抽架10架后，預(yù)計(jì)基本頂開始垮落，及時(shí)開啟風(fēng)機(jī)，保證工作面正常通風(fēng)，并嚴(yán)格執(zhí)行“風(fēng)電閉鎖”、“瓦斯電閉鎖”等操作規(guī)范。

（8）開始依次回撤支架，其順序?yàn)?#、8#、9、……166#、167#、168#，回撤至 169#支架時(shí)，將 5#支架向前拉出裝40T車運(yùn)走，將169#架靠至煤壁，在其原位置打單體柱維護(hù)，抽170#支架時(shí)，將6#支架向前拉出裝40T車運(yùn)走，將170#支架靠近采空區(qū)，在其原位置打單體柱維護(hù)，回撤至171#支架時(shí)，先將靠煤壁側(cè)169#支架向前拉出裝40T車運(yùn)走，將171#支架抽出后靠至煤壁做掩護(hù)架，在其原位置支設(shè)雙排單體柱進(jìn)行維護(hù)，接著將靠采空區(qū)側(cè)170#支架向前拉出裝40T車運(yùn)走，在其原位置打木垛進(jìn)行維護(hù)，再將171#支架裝40T車運(yùn)走，在其原位置打單體柱進(jìn)行維護(hù)，最后將172#支架抽出裝40T車運(yùn)走，在其原來位置打木垛進(jìn)行支護(hù)。

3 復(fù)雜頂板條件下支架回撤工藝優(yōu)化

3.1 復(fù)雜頂板條件下支架回撤難題

工作面末采期間采用上述支架回撤工藝一般需要鐵絲網(wǎng)配合鋼絲繩的方式來擋矸，在頂板條件較好容易控制的區(qū)域?qū)嵤┬Ч^好。但10-213工作面直接頂在末采來壓時(shí)，頂板情況變得復(fù)雜化，鐵絲網(wǎng)配合鋼絲繩的方式無法很好地支護(hù)三角區(qū)，造成三角區(qū)垮落，甚至掩埋老山側(cè)的掩護(hù)架，給支架的回撤造成很大困難。

10-213工作面回撤至75#支架時(shí)，三角區(qū)的頂板出現(xiàn)破碎情況，現(xiàn)場(chǎng)采取增加支設(shè)單體支柱的方法控制三角區(qū)?；爻分?9#支架時(shí)，三角區(qū)開始有大塊矸石掉落并且速度極快，導(dǎo)致靠老山側(cè)掩護(hù)架壓死，花費(fèi)大量人力物力抽出掩護(hù)架后，開始回撤80#支架，發(fā)現(xiàn)80#支架被壓死。花費(fèi)一個(gè)工作班抽出80#支架，回撤81#支架時(shí)，同樣發(fā)現(xiàn)支架被壓死。如此出現(xiàn)反復(fù)循環(huán)，造成回撤工作不能及時(shí)完成設(shè)備轉(zhuǎn)移，給工作面接續(xù)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重問題。

3.2 復(fù)雜頂板條件下支架回撤工藝優(yōu)化

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作面實(shí)際回撤情況，對(duì)支架回撤工藝進(jìn)行優(yōu)化。采取“隔架抽架”的方式進(jìn)行支架回撤工作?！案艏艹榧堋钡闹行乃枷刖褪遣换爻讽敯迤扑閰^(qū)域的支架，而是先回撤頂板完整區(qū)域的支架。

回撤工藝改進(jìn)：在81#支架出現(xiàn)被壓死狀況后，不再繼續(xù)抽出81#支架，而是直接將82#支架抽出，同時(shí)在82#支架區(qū)域使用單體支柱進(jìn)行維護(hù)。這種維護(hù)要保證單體支柱支護(hù)強(qiáng)度不低于支架的支護(hù)強(qiáng)度。接下來，開始回撤81#支架，回撤的速度要快。回撤前，必須把所有的準(zhǔn)備工作完成，支架一旦抽出，立即進(jìn)行三角區(qū)的維護(hù)。三角區(qū)維護(hù)完成后，立即前移老山側(cè)掩護(hù)架，直接移至83#支架處，然后前移煤壁側(cè)掩護(hù)架，完成此次抽架。

只有以下三個(gè)條件全部符合操作規(guī)范時(shí)才能運(yùn)用“隔架抽架”技術(shù)：①要在頂板破碎嚴(yán)重，正常抽架困難的情況下使用，頂板情況良好時(shí)按照原回撤順序進(jìn)行抽架；②使用該技術(shù)前，注意查看清楚待抽支架前的頂板、掩護(hù)梁后的鋼絲繩、鐵絲網(wǎng)的情況；③所有的準(zhǔn)備工作必須提前做好，要保證抽架后，支架、掩護(hù)架順利前移，三角區(qū)頂板及時(shí)支護(hù)。

3.3 優(yōu)化后支架回撤安全技術(shù)措施

工作面末采期間需要拆除設(shè)備、回收支架，各工序必須緊密配合，嚴(yán)格遵守安全技術(shù)管理措施，優(yōu)化后的支架回撤工藝特別應(yīng)注意機(jī)電管理、絞車使用、運(yùn)輸及一通三防的安全操作規(guī)定。

（1）回撤支架工作時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行停送電措施，將各設(shè)施接線口有效封堵防止受潮損壞；支架油管必須嚴(yán)密封堵防止異物污染；支架及配套設(shè)備螺絲、軸銷等小件必須及時(shí)裝袋回收。

（2）使用絞車?yán)\(yùn)支架時(shí)，絞車必須使用6根單體支柱進(jìn)行固定，并采用菱形網(wǎng)遮護(hù)防止鋼絲繩彈回傷人；絞車必須使用180大鏈連接支架底座和絞車鉤頭，信號(hào)工必須在支架內(nèi)觀察操作。

（3）采用40T膠輪車運(yùn)輸支架時(shí)，嚴(yán)禁人員跟車并保證10m以上的安全距離；支架裝車后，40T車馬槽后端必須懸掛180大鏈，防止設(shè)備從搬運(yùn)車上滑出。

（4）回撤支架前，必須先安裝好風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒，風(fēng)筒至工作面最后一架距離不得大于5m，驗(yàn)收合格方可施工；回撤三角區(qū)必須懸掛多個(gè)瓦斯檢測(cè)儀，同時(shí)對(duì)工作面定期灑水，保證回撤期間工作面的安全可靠。

4 結(jié)論

10-213工作面在支架回撤過程中發(fā)生了支架壓死現(xiàn)象，為妥善解決這一問題，對(duì)支架回撤工藝提出了“隔架抽架”的優(yōu)化措施，制定了安全技術(shù)措施，保證了支架回撤時(shí)的安全、快速、高效，為相似條件下支架回撤提供了有益參考。