淺談綜采面小角度回采回撤支架實(shí)踐與探索

摘 要：根據(jù)鐵煤集團(tuán)大明煤礦EW417綜采面小角度回采回撤支架為實(shí)例，從回采回撤準(zhǔn)備、回撤工藝、安全管理等幾個(gè)方面較為詳細(xì)地介紹了小角度回采回撤支架在回撤前和回撤過(guò)程中的安全、工藝、技術(shù)管理，由此為相同地質(zhì)條件下回采回撤支架提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：綜采工作面 回采回撤 小角度 回采工藝 掩護(hù)支架

中圖分類號(hào)：TD355文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（c）-0104-02

大明礦是鐵煤集團(tuán)開采最早的礦井，煤炭?jī)?chǔ)量面臨枯竭，為了更大限度地回采煤炭資源，充分發(fā)揮綜合機(jī)械化采煤水平，大明礦EW417綜采工作面回順回采530.5 m時(shí)為不等長(zhǎng)工作面，機(jī)尾開始縮面，回順與工作面成23 °銳角，工作面長(zhǎng)度由230 m減至到145 m，回采過(guò)程中需要在機(jī)尾進(jìn)行斷板、回撤支架，這是一次小角度回采、回撤工藝探索，是一次新的技術(shù)創(chuàng)新。

1 工作面地質(zhì)概況

大明礦-410水平東翼采區(qū)EW417綜采面，位于-410東翼采區(qū)西側(cè)。工作面長(zhǎng)230～145 m，傾斜長(zhǎng)度493～515 m，儲(chǔ)量75.9萬(wàn)t，平均厚度3.47 m。見圖1。

2 工作面設(shè)備配備

采煤機(jī)：MG400/940—WD型電牽引采煤機(jī)，液壓支架：ZZ6400-/24/47、ZZ6400-17/35兩種支撐掩護(hù)式液壓支架，轉(zhuǎn)載機(jī)：SGZ-800/315，刮板輸送機(jī)：SZZ-880/800，破碎機(jī)：PCM-160。

3 回采回撤支架準(zhǔn)備

3.1 超前支護(hù)形式

進(jìn)入回采回撤階段，工作面與回順成23 °銳角，采煤機(jī)割機(jī)尾期間上幫三角煤極易垮落，造成上幫大面積空頂，超前支護(hù)調(diào)整為圓木棚支護(hù)，沿平行回順頂板鋼帶方向架設(shè)一梁四柱圓木棚，中心棚腿柱距2.2 m，便于整組支架車運(yùn)輸。

3.2 運(yùn)輸系統(tǒng)

ZZ6400-/24/47液壓支架重23.95 t，最小高度2.4 m，為便于運(yùn)輸，系統(tǒng)采用兩種方式：24 kg/m、38 kg/m型號(hào)鐵軌由外圍一直延伸到回順超前支護(hù)內(nèi)，軌距600 mm、900 mm銜接布置。24 kg/m型號(hào)鐵軌主要用于拆除后運(yùn)輸機(jī)中部槽外運(yùn)，38 kg/m型鐵軌用于支架整體運(yùn)至起吊間。

3.3 支架分解方式

回撤支架最小2.4 m，重23.95 t，分解、裝車操作復(fù)雜，回采回撤支架57組，數(shù)量較大。基于以上原因，設(shè)計(jì)專用起吊間、安裝起吊架，使用液壓千斤頂起吊、分解支架，提高工效、安全高效。

3.4 瓦斯管理

機(jī)尾進(jìn)入回撤支架位置初次揭露7組支架，其中AB=6.2 m，CD=10.8 m，兩處都是瓦斯管理盲區(qū)，如果工作面全風(fēng)壓風(fēng)量不能滿足需求，或有害氣體超限時(shí)，采用局部通風(fēng)機(jī)正壓通風(fēng)。見圖2。

設(shè)置兩臺(tái)FBDNo6/2×22型壓入式局部通風(fēng)機(jī)設(shè)在EW4層皮帶中巷距EW417回順20～30 m處，距離巷道底板不小于300 mm。風(fēng)筒全程為Φ800 mm風(fēng)筒，距離風(fēng)機(jī)10-20 間安設(shè)風(fēng)筒卸壓三通。

4 回采回撤工藝

4.1 計(jì)算依據(jù)

機(jī)尾每推進(jìn)一遍：BC=0.8 m

工作面縮短 AB=0.8/tg23 °

=0.8/0.42

=1.9 m

順槽縮短 AC=0.8/sin23 °

=0.8/0.39

=2.0 m

以此為依據(jù)，按原班工作面推進(jìn)度，每?jī)商鞛橐粋€(gè)循環(huán)，依次日回撤支架3架、4架滿足了實(shí)際生產(chǎn)要求。

4.2 支架調(diào)向管理

由于工作面機(jī)尾段斷層多，回采回撤期間后三角區(qū)空頂面積大，頂板管理難度大。采取支架上方鋪雙片經(jīng)緯網(wǎng)，平行工作面方向交替鋪設(shè)圓木、工字鋼梁的頂板管理方法。梁腿失效時(shí)，用5.5 m工字鋼梁架抬棚。

第一次到達(dá)回撤位置以尾架距順槽下幫1.5 m為準(zhǔn)，由于揭露上幫鉆場(chǎng)硐室，支架到達(dá)回撤位置時(shí)共暴露7組支架?；爻非白龊脦?、頂維護(hù)工作，摘掉支架聯(lián)接頭，電纜、水管移出電纜槽，斷鏈，向機(jī)尾方向移機(jī)尾，回撤中部槽，機(jī)尾復(fù)位，電纜、水管入槽。支架回撤順序由機(jī)尾側(cè)向機(jī)頭方向依次進(jìn)行，斷開機(jī)尾第一組支架架間管路，接上臨時(shí)液壓管路，收回支架側(cè)護(hù)板和機(jī)械加長(zhǎng)桿，在支架“龍門架”上掛一臺(tái)10T滑輪，支架前方頂板掛一臺(tái)10T導(dǎo)向滑輪，形成滑輪組。由于支架抽出過(guò)程中，受坡度大、自重影響會(huì)自動(dòng)快速下滑，極易造成自身傾倒或撞擊其他安全設(shè)施，對(duì)操作人員構(gòu)成更大威脅，為了解決這一問(wèn)題，用另一臺(tái)JH-14回柱絞車，返兩臺(tái)10T導(dǎo)向滑輪，其中一臺(tái)懸掛在工作面支架內(nèi)用于支架抽出過(guò)程中控制下滑速度。使用三位四通閥遠(yuǎn)方降架，支架帶壓擦頂前移。改變導(dǎo)向滑輪方向，同時(shí)使用單體調(diào)整支架掩護(hù)梁，逐漸調(diào)向尾架緊靠順槽下幫并平行于順槽方向形成掩護(hù)支架，達(dá)到了減小支架調(diào)向三角區(qū)頂板暴露面積的目的，縮小了瓦斯積聚空間，減少了三角區(qū)維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了回撤安全性，見圖3。

尾架調(diào)向后，按800 mm×1000 mm間、排距打單體點(diǎn)柱維護(hù)支架調(diào)向三角區(qū)。然后開始調(diào)向機(jī)尾第二組支架，維護(hù)三角區(qū)，拉移掩護(hù)架1.5 m完成一次調(diào)向循環(huán)。點(diǎn)柱回收時(shí)，按“見五回三”原則由里向外逐排進(jìn)行，形成最小控頂距，見圖3、4、5、6。

調(diào)向后的支架經(jīng)引板裝小輪平板車?yán)\(yùn)到起吊間換車，分解后部件裝車外運(yùn)。

5 支架防滑管理

工作面最大俯采角度21 °，每次縮板前，用40T運(yùn)輸機(jī)鏈子將待撤支架及相鄰兩組未撤支架立柱間相互纏繞繃緊，待支架推拉板摘掉后，仍然處于穩(wěn)固狀態(tài)，避免了因立柱活柱意外自降造成支架自動(dòng)下滑可能帶來(lái)的安全隱患。

6 存在問(wèn)題

（1）俯采角度大，回采過(guò)程中，機(jī)組底刀仍按原層位走，造成撤架段支架到位后，機(jī)尾段底板與回順底板間存在較大落差，增加了回撤難度?；夭蛇^(guò)程中，必須參照工作面回采平面圖，預(yù)先清楚機(jī)尾段與回順間落差情況，提前做好拉底、留頂工作，為回撤創(chuàng)造有利條件。

（2）回順巷道斷面不合理?；仨樝锏罏楣靶螖嗝?，回撤過(guò)程中，風(fēng)筒靠下幫安裝，軌道只能靠近上幫鋪設(shè)，支架由整體裝車點(diǎn)到起吊間運(yùn)行過(guò)程中刮上幫巷道肩部，采取的辦法是人工挑頂補(bǔ)強(qiáng)錨桿支護(hù)以便順暢通車?；爻分Ъ芮捌跍?zhǔn)備工作要充分考慮巷道可能帶來(lái)的運(yùn)輸影響，矩形巷道對(duì)支架整體運(yùn)輸十分有利。

7 效益分析

采取措施回撤支架，提高了煤炭回收率，回收煤炭資源4.1萬(wàn)t，按照當(dāng)時(shí)煤炭?jī)r(jià)格360元計(jì)算，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1472萬(wàn)元，節(jié)省拆除期間鋪網(wǎng)、劈幫支護(hù)費(fèi)用：10萬(wàn)元。

8 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)該工作面回采回撤特點(diǎn)，采取了一系列措施，實(shí)踐證明效果良好，做到優(yōu)化設(shè)計(jì)、精采細(xì)采，收到了非常顯著的效益，對(duì)于我們這個(gè)資源日益枯竭的老礦井來(lái)說(shuō)，意義深遠(yuǎn)，依靠理論和實(shí)際結(jié)合，積累了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為今后發(fā)揮綜采優(yōu)勢(shì)，提供了充分可行的科學(xué)依據(jù)。