“輔巷”法回撤液壓支架技術(shù)在松軟煤層條件下的應(yīng)用

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摘 要：介紹了“輔助巷道”法回撤液壓支架在白水煤礦23508工作面的施工方法、技術(shù)要求及施工過程中的注意事項。

關(guān)鍵詞：輔助巷道 回撤液壓支架 松軟煤層

綜采液壓支架的回撤歷來是綜采工作面閉采時期管理的重點和難點，其中回撤期間的頂板管理、液壓支架在工作面的調(diào)向是回撤支架施工當(dāng)中的關(guān)鍵。特別是在松軟煤層條件下如何管理好工作面頂板，保證回撤期間的施工安全。技術(shù)方案尤為重要，它是回撤工作成敗的關(guān)鍵。本文介紹了白水煤礦利用“輔助巷道”（以下簡稱“輔巷”）法回撤液壓支架的成功案例，為今后綜采工作面回撤支架提供了寶貴的經(jīng)驗。

1、概況

位于埝坡村北東，該區(qū)域內(nèi)無建筑設(shè)施，23508工作面是一次采全高綜采工作面，其位于二三采區(qū)東南。根據(jù)資料顯示，其地面回采對地面無明顯影響。工作面上為H=20.0m的斷層及23510工作面（未開采），下為未開采區(qū)，左為已探明的斷裂帶及二三采區(qū)東翼進(jìn)風(fēng)巷，右為毛家河正斷層。本工作面走向長度700m，可采長度521m，傾向長度125m；總面積87500m2，可采面積65125m2；主要采5#煤，工作面標(biāo)高為井下+360～+394m，地面+640～+720m。23508工作面共計回撤100架綜采液壓支架。

2、回撤支架方案的選擇

目前在國內(nèi)綜采工作面液壓支架的回撤方法主要有兩種：第一種是工作面留有撤架通道的回撤的方法。第二種是“輔巷”法，即預(yù)先在停采線上開掘平行于工作面的回撤支架輔助巷道。

23508工作面煤層硬度f=0.82～1，工作面為托頂煤開采，頂板松軟極易垮落。此煤層在以往的開采過程中，工作面煤壁經(jīng)常出現(xiàn)片幫、頂板舉辦漏頂。采用第一種方法在工作面推至停采線后，用炮采剝幫做出撤架通道，一次剝幫規(guī)格：2.0X0.8x2.2m，，從機(jī)頭缺口依次向機(jī)尾剝幫，支護(hù)為單體支柱配合木板梁維護(hù)頂板，煤壁用錨網(wǎng)維護(hù)以防片幫。采用第二種方法既“輔巷”法，可以從根本上解決局部漏頂?shù)膯栴}，即便是在開掘輔巷過程中方生漏頂，也可以采用絞架接頂或頂部錨網(wǎng)支護(hù)維護(hù)頂板。

3、回撤支架的技術(shù)要求及施工方法

3.1 輔巷（回撤支架通道）的設(shè)計及施工

輔巷為圓角矩形錨網(wǎng)（索）支護(hù)斷面，凈寬：3.0m，凈高：2.5m，支護(hù)參數(shù)：間距：0.7m；排拒：0.8m；錨索布置形式為：1—0—0—1.（詳見圖1）為了更好加固貫通側(cè)煤墻支架上部的頂板，在拱角處加打一排拱角錨桿。由于煤層松軟開掘輔巷時頂煤脫落巷高較難控制，輔巷局部段出現(xiàn)超高巷高在2.8～4.0m之間，為了有效管理頂板，輔巷施工完畢后對全巷道進(jìn)行絞架，巷道高度控制在2.3m，支護(hù)形式為：上部木板梁絞“井”字型架，下部2.8m“π”型梁配合2.5m單體支柱支護(hù)。（詳見圖2）

3.2回撤支架工藝流程

工作面距離停采線（輔巷）10m時回撤后部運輸機(jī)→調(diào)斜工作面使機(jī)尾超前機(jī)頭3～4米→鋪網(wǎng)上板梁→距離停采線6m時上鋼繩→即將推透補巷時，維護(hù)工作面與補巷接茬段頂板→由機(jī)尾到機(jī)頭逐步推透支架前伸梁挑住2.8m“π”型梁300m以上（支架以最小控頂距狀態(tài)）→拆除前部運輸機(jī)機(jī)尾→拆除采煤機(jī)→拆除前部運輸機(jī)→回撤機(jī)尾端頭支護(hù)→撤出支架。

3.3 回撤支架的方法及頂板管理

3.3.1 回撤支架的方法

a.用固定底錨配合支架的自身牽引將支架抽出，用單體支柱對支架進(jìn)行調(diào)后回撤支架。

b.利用絞車鋼繩牽引配合導(dǎo)向牽引支柱對支架進(jìn)行抽出調(diào)向和回撤。

3.3.2 頂板管理

a.工作面閉采期間的頂板管理

工作面距輔巷10m時開始用雙層菱形尼龍網(wǎng)（規(guī)格：8×1.2m，孔徑0.05×0.05m）、木板梁（規(guī)格：2.5×0.25×0.05）維護(hù)頂板。施工方法為：鋪網(wǎng)前工作面上?16.5mm長度為107m的繃網(wǎng)鋼繩，沿工作面傾向間距1.0m用網(wǎng)繩將網(wǎng)與鋼繩連接，以保證鋪網(wǎng)平整，兩端用錨桿固定在頂板上，之后沿工作面傾向上板梁先降1號支架將板梁一端插入支架上方再降2號支架，降架高度250mm，扶起網(wǎng)平行支架上第一塊板梁，升緊1號支架后降3號支架上第二塊板梁，兩板梁緊挨相摻400mm。升緊2號支架后降4號支架上第三塊板梁，依次循環(huán)上板梁，板梁間距為0.6m。

距輔巷6m時工作面沿煤壁方向鋪設(shè)護(hù)頂鋼繩，沿推采方向每割一刀鋪設(shè)一條，鋼繩的兩端分別固定在工作面兩端頭部的木板梁或錨桿上，每隔1m用聯(lián)網(wǎng)繩將鋼繩與尼龍網(wǎng)牢固連接；護(hù)頂鋼繩間距0.6m，共計鋪設(shè)10根鋼繩，鋼繩護(hù)頂施工直至支架透巷。（詳見圖3）

b.工作面推透輔巷期間的頂板管理工作面即將推透輔巷時，中間煤皮出現(xiàn)垮落，可能出現(xiàn)漏頂，此段必須及時維護(hù)頂板。施工方法：①在開掘輔巷時，在拱角處加打一排錨桿，間距0.5m，用以加固煤體。②距輔巷10m工作面開始調(diào)斜使透巷時機(jī)尾超前機(jī)頭3.0～4.0m，其目的為避免出現(xiàn)工作面與輔巷大面積同時推透，造成工作面與輔巷接茬段頂板維護(hù)量較大。③工作面與輔巷穿透處及時用2.8m“π”型梁穿過煤皮支設(shè)一梁二柱臨時維護(hù)頂板。前移支架使支架與輔巷內(nèi)2.8m“π”長梁搭接300～400mm后停止移架。為了提高支架的支撐力可在支架的前梁中下部支設(shè)一根支柱，支柱與支架接觸點加襯木并栓好防倒繩以防支柱滑脫。

c.回撤支架過程中的頂板管理

支架抽出后觀察支架上方板梁背頂和鋼繩鋪設(shè)情況，如板梁背頂效果較好可在支架抽出后及時用3.6m“π”型梁配合單體支柱一梁三柱臨時支護(hù)頂板。如板梁背頂不平整、間距不均勻出現(xiàn)大間距、尼龍網(wǎng)垂包等現(xiàn)象時，采取逐步分段抽出支架在分段抽出的間隙及時用3.6m“π”型梁一梁二柱挑梁臨時支護(hù)頂板，待支架完全抽出后補打支柱形成一梁三柱維護(hù)頂板。

d.支架抽出調(diào)向后頂板管理

每回撤一架支架，支設(shè)2組“π”型梁，直至回撤第四架時既支設(shè)第6組后，回第一組梁，按照“見六回一”，依次循環(huán)回撤，原輔巷中的回柱放頂與支架下方回柱放頂同步進(jìn)行保證切頂線收齊?；刂欧彭旐樞驗橄戎Ъ芟路胶筝o巷部分。（詳見圖4）

3.4支架的抽出和調(diào)向

在頂板不完整、支架上方背頂效果差、支架高度低于2.0m時采用固定底錨配合支架推移油缸自身伸縮將支架抽出后再用單體支柱對支架調(diào)向。施工方法為：支架降低200mm，拉出支架1.7m后，用單體支柱對支架調(diào)向，在支架抽出、調(diào)向過程中，影響支架尾部轉(zhuǎn)動的支柱應(yīng)及時更改支設(shè)位置。更換支柱時，支架必須停止轉(zhuǎn)動，先支好臨時柱，最后回掉影響支架轉(zhuǎn)動的支柱。支架調(diào)整后應(yīng)及時恢復(fù)更換支柱，確保支護(hù)強度穩(wěn)定。

在頂板完整、支架上方背頂效果較好、支架高度大于2.0m時采用絞車配合導(dǎo)向牽引支柱將支架的抽出及調(diào)向同時進(jìn)行。施工方法為：先摘掉輔巷內(nèi)2.8m“π”型梁下靠支架側(cè)的一排單體支柱（既中排支柱），摘中排支柱前，檢查支架與輔巷內(nèi)2.8m“π”型梁的搭接情況，二者搭接不低于300mm，以上工作完成后將鉤頭栓在支架底座過橋上，根據(jù)支架與導(dǎo)向牽引支柱的距離，將鋼繩用150刮板輸送機(jī)連接環(huán)（俗稱馬蹄環(huán)）聯(lián)接在導(dǎo)向牽引支柱手提環(huán)上，開動絞車一次完成支架的抽出與調(diào)向兩道工序。

3.5支架裝車

為了使液壓支架裝車方便，可在工作面底板上臥底，做裝車地溝，地溝內(nèi)鋪設(shè)軌道，深度以平板車平面與工作面底板相平。地溝周圍澆注混凝土，在支架上車點底板段表面鋪設(shè)5mm鋼板減小摩擦以利于支架上車，減少了支架在拖拉過程對底板的損壞。

效果評價

（1）本次白水煤礦在松軟煤層條件下應(yīng)用“輔巷”法回撤液壓支架技術(shù)獲得成功，得益于錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的使用，錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)是一種及時主動支護(hù)技術(shù)，經(jīng)具體施工觀察在回撤支架施工過程中頂板未出現(xiàn)漏頂，幫部煤壁未出現(xiàn)片幫等隱患為回撤施工創(chuàng)造了有利條件。

（2）在松軟煤層條件下開掘輔巷時多處出現(xiàn)煤頂脫落巷道超高現(xiàn)象，施工中應(yīng)用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)和木板梁絞架二次支護(hù)達(dá)到了加強支護(hù)、控制巷高的目的，同時在施工中發(fā)現(xiàn)回收輔巷“井”字架后，頂板出現(xiàn)下沉、彎曲后未完全折斷靠近煤壁側(cè)留有寬為0.4～0.8m高為1.2～2.0m的三角形空間，形成自然的通風(fēng)通道完全滿足了工作面所需風(fēng)量，通風(fēng)良好，迎頭及上隅角溫度、瓦斯未出現(xiàn)超限現(xiàn)象。

（3）工作面采用鋼繩、金屬網(wǎng)和木板梁管理頂板的主要優(yōu)點是：有效控制頂板，鋼繩與頂網(wǎng)連為一體，移架時可使用鋼繩自然上架，避免了移架后木板梁發(fā)生位移擠到一塊的現(xiàn)象，克服了頂板局部無支護(hù)的問題；鋼繩體積小且為柔性物，接頂良好，受力均勻，避免了木梁接頂不好、被壓斷的現(xiàn)象，有利于頂板完整性，加快了推進(jìn)速度，減少了頂板離層及下沉量；減少了沉網(wǎng)、漏矸等現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）利用絞車配合導(dǎo)向牽引支柱對支架進(jìn)行抽出和調(diào)向，減少了支架在抽出與調(diào)向過程中支回替換支柱次數(shù)，簡化了工序，收到了很好的效果。

（5）利用地溝裝車可以不用起吊設(shè)備，只用絞車、導(dǎo)向滑輪和單體支柱，簡化了裝車工藝，縮短了裝車時間，是一種既簡便又實用的方法。

（6）利用“輔巷”法回撤液壓支架技術(shù)既可為回撤工作提供比較充裕的準(zhǔn)備時間，又可與采煤平行作業(yè)，縮短液壓支架回撤準(zhǔn)備工期。

實踐證明應(yīng)用“輔巷”法回撤支架技術(shù)，很好的管理了復(fù)合頂板并提供了充足的撤架通道，簡化了回撤工序、減輕了工人的勞動強度，加快了撤架速度，減少了事故，改善了安全條件。