高 敏

（大同煤礦集團(tuán)北辛窯煤業(yè)有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

我國礦井主要采用機(jī)械化的開采方式，機(jī)械化采煤對工作面提產(chǎn)增效具有重要的作用，然而機(jī)械化工作面拆除難度大也是制約機(jī)械化采煤發(fā)展的重要因素。隨著我國綜合國力的不斷提升，煤礦的工作面的開采技術(shù)也在發(fā)生著翻天覆地的變化，特別是千萬噸級煤礦的不斷建設(shè)，礦井單口井出門量已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。綜采工作面回采速度快，兩千米的工作面原來需要兩年才能采完，而現(xiàn)在只需要8個(gè)月就能完成。因此造成了工作面之間搬家頻繁、銜接困難大。如何能夠快速搬家縮短工作面交替時(shí)間，對整個(gè)礦井產(chǎn)能提升具有重要意義。

1 8102工作面概況

8102工作面位于11采區(qū)，西鄰+1040南翼回風(fēng)巷。8102工作面兩條順槽呈近東西方向布置，切眼呈近南北方向布置。北部與8103工作面之間僅留設(shè)8 m煤柱，回采時(shí)應(yīng)注意8103工作面采空區(qū)。

8102工作面設(shè)計(jì)走向長度為1 700 m，傾向程度為215 m，采用SL500AC型采煤機(jī)落煤、裝煤，SGZ1000/2100型前部刮板運(yùn)輸機(jī)和SGZ1250/2100型后部刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，ZFQ13000/25/38型低位放頂煤支架支護(hù)頂煤、頂板，采高為3.3 m，放煤高度2.62 m，采放比約為1∶0.8，按二刀一放的正規(guī)循環(huán)作業(yè)，循環(huán)進(jìn)度、放煤步距均為1.6 m，截止目前工作面已回采結(jié)束，為了保證鄰近工作面能夠快速銜接回采，需對8102工作面內(nèi)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行搬家回撤。

根據(jù)8101工作面在搬家回撤發(fā)現(xiàn)，工作面在搬家回撤時(shí)主要存在以下技術(shù)難題：工作面頂板壓力大、巷道煤壁破碎嚴(yán)重如何將支架一次性排除；支架移出后頂板維護(hù)難度大，特別是對大型支架拉出后對7 m長的空頂如何維護(hù)；采用何種方法將支架拉出以及采用什么方式進(jìn)行運(yùn)輸；對于大型支架在井下解體，解體后的支架如何封車，對封車如何進(jìn)行管理；怎么對搬家采取有效措施，降低搬家費(fèi)用等。

2 綜采工作面搬家回撤工藝的創(chuàng)新

2.1 7 m空頂范圍有效支護(hù)的設(shè)計(jì)

首先施工人員將最初撤出的兩臺支架作為掩護(hù)支架，同時(shí)使用單體柱進(jìn)行雙重支護(hù)。單體柱在支護(hù)時(shí)要隨著掩護(hù)支架同步移動(dòng)。施工人員采用2臺掩護(hù)支架進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)使用8根單體柱進(jìn)行雙重支護(hù)，這樣不僅不會給施工人員造成額外的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了單體柱的使用數(shù)量，對搬家工作面的頂板進(jìn)行有效支護(hù)。

2.2 液壓撤架平臺的使用

采用液壓撤架平臺對液壓支架進(jìn)行撤退，避免了以往拆除過程中出現(xiàn)的絞車斷繩和滑輪損壞問題。液壓撤架平臺主要采用液壓作為動(dòng)力，能夠在起吊過程中起到穩(wěn)定的拉力，降低了絞車斷繩概率，提高了安全系數(shù)，減少了搬家時(shí)間，降低了工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度[1-2]。

2.3 撤架平臺與滑道的配合使用

礦井中常見的搬家方式為施工人員通過多臺絞車相互配合進(jìn)行拉架，這種方式使用人員較多，對施工人員的配合要求較高，出現(xiàn)失誤的概率較大，很容易出現(xiàn)斷繩或支架傾倒，工作效率比較低。如采用液壓撤架平臺對液壓支架進(jìn)行撤退，所有的動(dòng)力由人力操作轉(zhuǎn)為液壓操作，降低了人員的使用數(shù)量，提高了拉力的精準(zhǔn)度，降低了工作人員的危險(xiǎn)性，能夠使支架穩(wěn)定地進(jìn)行過渡，縮短了支架的搬運(yùn)、裝車時(shí)間，提高了整個(gè)工作面搬家效率[3-4]。

2.4 優(yōu)化封車工藝的更新

傳統(tǒng)方式對拆除后的支架采用鐵絲進(jìn)行封車，新型工藝用廢舊鋼絲繩就能對支架進(jìn)行封車，而且鋼絲繩可以重復(fù)利用，節(jié)約了大量費(fèi)用。

3 改進(jìn)后的工作面快速搬家回撤工藝

3.1 工作面回撤順序

1）首先施工人員在撤退工作面安裝礦用液壓起重機(jī)，主要是對工作面的刮板機(jī)、采煤機(jī)進(jìn)行回撤。

2）延撤退巷道路線鋪設(shè)2 m軌距軌道，并在軌道上安裝液壓支架回撤叉車，主要是對工作面的轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵及其他設(shè)備進(jìn)行回撤[5]。

3）當(dāng)工作面皮帶上所有設(shè)備撤退完畢后安裝液壓回撤平臺，主要通過壓支架回撤叉車將回撤平臺所有組件運(yùn)輸?shù)交爻房谶M(jìn)行安裝，完成支架回收前的準(zhǔn)備工作。

4）由工作面頭部到尾部依次對支架進(jìn)行回撤，所有支架回撤完畢后回收礦用液壓起重機(jī)及絞車，將最后的2組支架、液壓裝車設(shè)備及其他輔助配件進(jìn)行回收。

3.2 刮板機(jī)、采煤機(jī)回撤方式

1）安裝液壓起重機(jī)→將刮板鏈斷開→回撤刮板機(jī)尾部→回收刮板鏈。

2）將采煤機(jī)進(jìn)行分解，分解采煤機(jī)的先后順序?yàn)椋鹤?、右滾筒→左、右搖臂→前、后行走部→中間箱

3）回撤刮板輸送機(jī)→中部槽→機(jī)頭部分。

4）最后將軌道進(jìn)行回收。刮板機(jī)及采煤機(jī)通過絞車進(jìn)行拖運(yùn)，并使用液壓起重機(jī)裝車。

3.3 支架回撤方式

1）將工作面三角點(diǎn)處2組支架進(jìn)行回收，之后采用木垛對頂板進(jìn)行支護(hù)，3號、4號支架作為掩護(hù)架。通過支架自移的方式將支架向前移動(dòng)至靠煤壁400 mm，1號支架與頂板接實(shí)，4號支架移動(dòng)到與1號支架間隔200 mm處。

2）以5號支架作為中間支架為例，首先將液壓回撤平臺安裝完畢，與工作面1號、2號支架進(jìn)行連接，之后施工人員再將回撤平臺與回撤叉車連接，將回撤平臺拉架缸與5號支架的連接頭相連，通過操作液壓支架使5號支架自移到回撤平臺，采用絞車卸扣體將支架拉上回撤叉車，隨著支架的回收，回撤平臺要向通道上口上移，但要保證液壓支架架腳與回撤平臺對正，回收支架的同時(shí)對工作面鋪設(shè)的滑道進(jìn)行回收。

4 應(yīng)用效果

截止2019年4月23日，8102工作面內(nèi)機(jī)電設(shè)備已全部回撤且搬家到位，對8102工作面搬家回撤工藝進(jìn)行優(yōu)化后，通過對實(shí)際應(yīng)用效果觀察發(fā)現(xiàn)，8102工作面搬家周期與8101工作面相比，縮短了8 d，搬家期間未發(fā)生一起施工事故，設(shè)備損壞率由原來的17%降低至2%，降低設(shè)備維修成本費(fèi)用達(dá)45萬元，實(shí)現(xiàn)了工作面安全快速回撤，取得了顯著的應(yīng)用成效。