張鵬偉

（潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)有限公司，山西長治 047105）

0 引言

礦用液壓支架是綜采工作面重要支護(hù)設(shè)備，具有支護(hù)強(qiáng)度大、安全性能高、便于操作等優(yōu)點(diǎn)，可用于普采、機(jī)械回采、放頂煤回采等工作面中，但是在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中，由于液壓支架體積大、質(zhì)量重、運(yùn)輸長［1］，導(dǎo)致工作面在結(jié)采時(shí)工作面液壓支架回撤難度大，回撤周期長，對(duì)于破碎頂板工作面很容易發(fā)生頂板安全事故，所以安全快速的綜采支架回撤工藝成為了當(dāng)前迫切需要解決的問題。

某煤業(yè)公司1208工作面位于井田二采區(qū)南翼，工作面東部為1207工作面采空區(qū)，南部為實(shí)煤區(qū)，西部為井田邊界，北部為二采區(qū)大巷。1207工作面設(shè)計(jì)走向長度為1 600 m，傾向長度為210 m，工作面回采煤層為二疊系3#煤層，平均厚度為5.95 m，工作面采用綜合機(jī)械化低位放頂煤回采工藝，截止2018年7月25 日工作面已回采到位，準(zhǔn)備進(jìn)行搬家回撤工作。

1207 工作面內(nèi)共計(jì)安裝125架ZF7000-19.5/38型低位放頂煤液壓支架，支架質(zhì)量24.8 t，支護(hù)寬度為1 430～1 600 mm，支護(hù)面積為7.7 m2，支護(hù)強(qiáng)度為0.9 MPa，支撐高度為1.95～3.8 m。

1 原回撤工藝及問題分析

1207 工作面支架先回撤至檢修聯(lián)巷，在檢修聯(lián)巷對(duì)支架進(jìn)行解體后全部裝車運(yùn)送至其他工作面。

1.1 回撤工藝

（1）施工人員使用封幫錨桿、卸扣和推前溜滑塊將支架調(diào)頭，再通過伸縮油缸將所有支架逐一拉出工作面，支架在拉出的過程中，工作人員要不斷調(diào)整固定錨桿的位置來對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整。

（2）使用頂部錨索及吊鏈等工具將支架逐一移動(dòng)到工作面尾部的裝車平臺(tái)，做好裝車前的準(zhǔn)備工作。

（3）使用回柱絞車在裝車平臺(tái)對(duì)支架進(jìn)行裝車，裝車后的支架運(yùn)送至檢修聯(lián)巷后，再由平板車運(yùn)送至其他工作面。

1.2 主要存在的問題

（1）安全隱患多。由于支架在運(yùn)送過程中需要多部絞車同時(shí)作業(yè)，這就很容易造成鋼絲繩纏繞［2］，對(duì)現(xiàn)場工作人員的生命安全造成巨大隱患。

（2）回撤效率低。這種回撤工藝必須將所有支架運(yùn)送到裝車平臺(tái)后才能裝車運(yùn)輸，浪費(fèi)了大量時(shí)間，而且支架在多次拉動(dòng)后，底板磨損現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

（3）煤幫完好性要求高。由于支架的遷移需要工作面頂板的錨索作為支點(diǎn)，因此工作面需要在煤壁上打孔，這就會(huì)引起煤壁片幫。

（4）施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。支架在遷移的過程中需要工作人員反復(fù)的對(duì)每個(gè)支架逐一進(jìn)行拉伸、吊掛、捆綁，造成工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大［3］。

（5）每班作業(yè)人數(shù)多。每個(gè)作業(yè)班組需要操作8 臺(tái)支架，大約需要45人，按照每日3個(gè)班次需要135 人，對(duì)人員的數(shù)量要求高。

2 工作面支架回撤工藝優(yōu)化

為了提高1207工作面液壓支架安全快速回撤，降低支架回采勞動(dòng)強(qiáng)度，本文對(duì)工作面液壓支架回采工藝進(jìn)行合理優(yōu)化。

2.1 準(zhǔn)備工作

工作面停采后，皮帶巷的超前支護(hù)距離不得小于26 m，皮帶巷靠煤壁一側(cè)6 m距離內(nèi)全部使用4 m π型鋼梁和3.5 m或4.2 m的單體柱對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。如果π型鋼梁下方的地質(zhì)條件已經(jīng)不能使用單體柱時(shí)，工作人員可以采用直徑、長度分別為18 mm、5 m的錨索以及20 mm鋼板進(jìn)行固定［4］。

皮帶巷靠煤壁一側(cè)6 m 距離外全部統(tǒng)一使用支架超前支護(hù)，皮帶巷的超前支護(hù)距離不得小于20 m，使用3.4 m 以及4 m π型鋼梁和3.5 m以及4.2 m的單體柱對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。皮帶巷端頭位置采用3.4 m π型鋼梁以及液壓支架和單體支柱進(jìn)行支護(hù)，要將鋼梁的一端放在支架的上方，支護(hù)時(shí)要保證每根鋼梁下方至少有兩根支柱。

使用人員要在兩個(gè)工作面的沿線安裝一根單軌吊梁，同時(shí)配備兩臺(tái)吊機(jī)車配合起吊工作，單軌吊梁通常安裝在吊車外部的驅(qū)動(dòng)部中間，在吊梁上還需安裝制動(dòng)設(shè)備。

在工作面尾部選擇合適的位置安裝絞車硐室，并在綜采工作面煤壁側(cè)安裝液壓支架調(diào)移裝置，調(diào)移裝置主要由內(nèi)臂、外臂、搖擺油缸、搖擺座、基座、橫梁、提升油缸等部分組成，如圖1所示，具體安裝步驟如下：

（1）施工人員首先要將基座安裝在橫梁上，搖擺座可以通過控制旋轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)向，使用鏈條將吊環(huán)與液壓支架相連，此時(shí)工作人員只需操作調(diào)移裝置外臂提升就可以帶動(dòng)內(nèi)臂上升，從而帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備上移；

（2）搖擺座在旋轉(zhuǎn)油缸的作用下進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)調(diào)移裝置外臂及內(nèi)臂在銷軸的作用力下帶動(dòng)吊環(huán)移動(dòng)，鏈條也會(huì)隨之一起帶動(dòng)支架移動(dòng)；

（3）當(dāng)旋轉(zhuǎn)油缸到達(dá)合適位置停止運(yùn)動(dòng)后，調(diào)移裝置內(nèi)臂在調(diào)移裝置外臂拉伸油缸的作用下向外拉伸，此時(shí)吊環(huán)在調(diào)移裝置內(nèi)臂的作用下通過移動(dòng)鏈條帶動(dòng)綜采設(shè)備整體移動(dòng)，當(dāng)綜采設(shè)備移動(dòng)到一定位置后，通過使用絞車將設(shè)備全部拉出，同時(shí)裝車運(yùn)送出去［5］。

圖1 液壓支架調(diào)移裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 支架回撤工藝

通過橫梁銷軸將調(diào)移裝置固定在橫梁上，同時(shí)將橫梁與支架的推溜缸相連。施工人員可以通過操作油缸手柄提升大臂控制回撤支架上移，施工人員操作手柄控制旋轉(zhuǎn)油缸一側(cè)拉伸、一側(cè)收縮，使支架的大臂擺向停產(chǎn)線，當(dāng)所有支架全部擺放到位后統(tǒng)一拉出2 m。施工人員可以通過操作手柄指揮大臂油缸向內(nèi)臂移動(dòng)來控制支架側(cè)向偏轉(zhuǎn)。

液壓支架調(diào)移后通過安裝在機(jī)尾硐室內(nèi)的雙速絞車將支架拉出，所有支架拉出后使用單軌運(yùn)送出去。

將2個(gè)起吊車開至新工作面后，將起吊車的重梁位移動(dòng)到支架上方，再將起重梁護(hù)板通過卸扣與支架過橋連接，使用2根直徑長度分別為26 mm、92 mm 的鏈條將護(hù)幫與兩擺桿連接，全部安裝完畢后，要安排專人進(jìn)行檢查，檢查完畢后方可對(duì)支架進(jìn)行起吊。

2.3 回撤工藝優(yōu)化后優(yōu)點(diǎn)

（1）使用新型調(diào)移裝置對(duì)工作面支架進(jìn)行回撤時(shí)，只需要安裝一次，之后可以通過操作手柄進(jìn)行操作，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，該裝置牽引力較大，能夠?qū)⒅Ъ芤淮纬槌?，?jié)約了時(shí)間［6］，而且該裝置可以使用工作面的乳化液作為傳遞動(dòng)力的媒介，降低了人工搬運(yùn)的次數(shù)。

（2）使用新型回撤方法后，可以將每班工作人數(shù)縮減到15人，節(jié)約大量的勞動(dòng)人數(shù)，同時(shí)降低了絞車及鋼絲繩的使用數(shù)量［7］，節(jié)約資金150萬元。

（3）在舊面回撤及新面運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，新工藝比原計(jì)劃提前25天完成穩(wěn)裝工作，大大提高了工作面的穩(wěn)裝效率［8］。

3 結(jié)束語

本文針對(duì)1207工作面液壓支架傳統(tǒng)回撤過程中主要存在問題進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)支架回撤工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，優(yōu)化后的支架回撤工藝加快了工作面回撤速度，降低了勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度及回撤成本費(fèi)用，保證工作面回撤施工安全，取得顯著安全、經(jīng)濟(jì)效益。