簡易放頂煤采面滑移支架回撤新工藝研究

鶴崗斯達(dá)機(jī)電設(shè)備制造有限責(zé)任公司 王 月

炮采放頂采煤作為一種常見、高效的采煤技術(shù)，在煤炭開采業(yè)中已經(jīng)獲得了一定程度的普及。但由于對煤層頂板類型認(rèn)識不足，加之對頂板所采取的控制措施不當(dāng)，使得在運(yùn)用該工藝時容易造成事故。本文，筆者針對這一情況，對放頂采煤面推進(jìn)過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探討，并介紹了放頂煤采面滑移支架回撤新工藝，對于事故的防范有顯著效果。

一、適用放頂煤采煤法的煤層及頂板類型

一般來講，適合應(yīng)用放頂煤采法的煤層類型包括不穩(wěn)定或穩(wěn)定性不是很高的煤層、物理結(jié)構(gòu)比較松軟且瓦斯含量較低的厚煤層（厚度一般在5 m以上）等。在實(shí)際運(yùn)用中，必須根據(jù)煤層頂板的厚度以及頂板垮落后對采空區(qū)造成的填充情況，選擇合適煤炭的放置高度。

二、采面推進(jìn)過程中的常見問題及控制措施

1.常見問題。

（1）一般來講，采面處煤炭起初的厚度會大于4 m，但是隨著時間的變化，煤層的厚度會逐漸變薄，當(dāng)厚度變至3 ～ 4 m時，由于采空區(qū)的填充不充分，使得頂部的煤炭容易掉落而進(jìn)入采空區(qū)，致使采場頂部出現(xiàn)三角空頂區(qū)。嚴(yán)重時還會出現(xiàn)下支柱卸載以及采面冒頂事故。

（2）當(dāng)采面的頂板厚度較薄而煤層厚度較厚時，由于放頂后掉落的巖石不能完全填滿采空區(qū)，致使采空區(qū)呈現(xiàn)懸壁狀態(tài)，使得采空區(qū)成了瓦斯的聚集場所。一旦放頂突然垮落，瓦斯由于受擠壓而進(jìn)入采面，就會造成采面瓦斯事故。

2.控制措施。

（1）在放頂采面正式進(jìn)入回采之前，要充分了解采煤工作面的頂板厚度及煤層厚度。頂板的巖層結(jié)構(gòu)以及垮落后的松散系數(shù)都會影響采煤工作的正常運(yùn)行。另外，如果遇到頂板呈周期性來壓的情況，應(yīng)將頂部煤炭的厚底控制在2 m以下，此外，還應(yīng)及時地將放頂采煤法改成沿頂采煤法。

（2）放頂工作面開采厚度的確定應(yīng)該綜合考慮放頂煤層的松散系數(shù)、煤層頂板厚度以及煤層垮落后的填充空間。要保證采面采空區(qū)時刻保持填滿狀態(tài)，以防止采空區(qū)呈現(xiàn)懸壁狀態(tài)而形成瓦斯聚集空間。

三、放頂煤采面滑移支架回撤新工藝

盡管滑移支架放頂采煤法在安全技術(shù)上比較復(fù)雜，但其采煤效率較高。當(dāng)采面停止采煤后，必須對支架進(jìn)行回撤，這對簡易放頂煤安全生產(chǎn)是至為重要的。以往常用木垛和支柱來維護(hù)作業(yè)空間，但這種方法對坑木的消耗量極大，且頂板穩(wěn)定效果并不理想。針對這種情況，筆者提出了一種物坑木的滑移支架回撤新工藝，具體如下。

1.撤架前的準(zhǔn)備工作。在拆除支架的過程中，頂板的穩(wěn)定性較差。為此，應(yīng)在停采之前在采面鋪設(shè)雙層頂網(wǎng)。雙層頂網(wǎng)的規(guī)格為1 m×10 m，金屬網(wǎng)由12#鉛材料制成，頂網(wǎng)強(qiáng)度較高。停采前的最后一個循環(huán)工序是將開幫寬度由原來的0.8 m調(diào)整到1.0 m。另外頂網(wǎng)應(yīng)沿著頂板鋪開，在距煤幫0.8 m處，沿頂板釘上一排錨桿，然后在煤幫和頂板的接口處再釘上一排錨桿。撤架錢工作面的具體支護(hù)規(guī)格如圖1所示。

圖1 撤架前的工作面的具體支護(hù)規(guī)格

2.采面設(shè)備與支架的拆除。以HLY型滑移支架為例，柱式為四柱式，行程控制在0.6 m，支架高度為2.0 m，整個支架的長4.0 m，質(zhì)量為800 kg，兩個支架的間距控制在0.8 m，支架的支護(hù)強(qiáng)度為320 kN。正式開始撤回工作前，應(yīng)先清理干凈采場的雜煤及浮煤，對這些東西進(jìn)行及時清理并運(yùn)出。

在拆除支架時，應(yīng)該按照自上而下的順序，沿著傾斜面逐步拆除支架，先拆除上面的液壓頂板，然后拆除6架滑移支架。將6架中的其中2架以傾斜的角度就地安裝，兩架間的間距控制在0.8 ～ 1.2 m。支架與煤幫之間留出1.0 m左右的空隙。撤架時的頂幫支護(hù)如圖2所示。

圖2 撤架時的頂幫支護(hù)

完成上述2個支架的拆除后，再按由上而下的順序拆除另外4個支架，在補(bǔ)打采空區(qū)液壓支柱時，可根據(jù)頂板的實(shí)際情況選擇性的使用液壓支柱，以維護(hù)好拆除后的空間。如果液壓支柱出現(xiàn)支架后端頭偏出情況，應(yīng)及時回撤。當(dāng)所有拆除支架在采面完成解體后，使用輸送機(jī)將其運(yùn)出采場。為防止意外發(fā)生，應(yīng)等到后部滑移支架到位后再拆除支架。

四、結(jié)論

通過采取上述煤采面滑移支架回撤新工藝，能夠順利并安全地拆除所有滑移支架。新工藝的使用節(jié)省了20 ～ 30 m3的坑木，降低了人力物力的消耗。和木垛回撤法相比，新工藝能縮短3天的工期，效果顯著。