綜采工作面液壓支架快速回撤工藝研究

劉金狀，張 浩，任景義

（鐵煤集團(tuán)大隆礦，遼寧 鐵嶺 112700）

1 1207 工作面概述

鐵煤集團(tuán)大隆礦1207 工作面位于二水平南一采區(qū)的南部，工作面東側(cè)、南側(cè)以大興井田邊界保護(hù)煤柱為界，西側(cè)以FW2-2 斷層為界，北側(cè)以F15 斷層為界。

1207 工作面采用綜合機(jī)械化回采工藝，截至目前工作面已回采到位，且工作面內(nèi)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)已回撤完畢，準(zhǔn)備回撤工作面液壓支架。1207 工作面內(nèi)共計安裝153 架液壓支架，其中ZZD25000/25/50 端頭支架2 組，ZZG10000/27/56 過渡支架5 組，ZY10000/27/56 中間支架146 組。

1207 工作面回采的12 號煤層厚度為3.5 m；煤層偽頂主要以炭質(zhì)泥巖為主，厚度為0.2 m；直接頂主要以粉砂巖及細(xì)砂巖為主，厚度為6.23 m；工作面在回撤期間回撤通道寬度為3.5 m。工作面回采至距停采線8.0 m 處時進(jìn)行頂板維護(hù)，導(dǎo)致回撤期間頂板受應(yīng)力影響大，頂板出現(xiàn)局部破碎現(xiàn)象，為了保證工作面液壓支架安全快速回撤，大隆礦安裝隊對工作面液壓支架采取了一套合理有效的快速回轍工藝。

2 撤架前準(zhǔn)備工作

2.1 拆除端頭支架，加長頂梁、底座

1）將Φ18 mm×64 mm 的鏈條拴在端2 號加長頂梁兩側(cè)的頂板錨桿上，降下端2 號加長頂梁，在加長頂梁前側(cè)打一顆單體，在回轉(zhuǎn)梁上將Φ18 mm×64 mm 的鏈條掛在運(yùn)順的回柱絞車鉤頭上。

2）在加長頂梁后側(cè)打一顆單體，調(diào)整支架本體的高度，拆除加長頂梁與支架本體頂梁的連接銷軸，解開加長頂梁的二次保護(hù)鏈條，所有作業(yè)人員躲至安全地點(diǎn)，運(yùn)順回柱絞車緊繩，使端2 號加長頂梁與支架本體頂梁分離，并落在底板上。

3）使用Φ18 mm×64 mm 鏈條將5 t 的手拉葫蘆掛在立柱上方的頂板錨桿上，并將立柱吊住預(yù)緊，摘下立柱的固定銷軸，手拉葫蘆緊鏈，將立柱吊起至高于底座高度后，人力調(diào)整立柱位置，手拉葫蘆松鏈，使立柱落在底板上。

4）用回柱絞車或手拉葫蘆將加長頂梁和立柱裝車后運(yùn)出。加長頂梁運(yùn)走后，用手拉葫蘆吊住加長底座，調(diào)節(jié)手拉葫蘆的受力狀態(tài)，拆除加長底座同本體底座的連接銷軸，用回柱絞車或手拉葫蘆進(jìn)行裝車。

2.2 組裝液壓裝車平臺

1）液壓裝車平臺組裝順序?yàn)椋航M裝撤架平臺→安裝裝車平臺→安裝移步橫梁與掩護(hù)架推移缸的連接銷軸。液壓裝車平臺各部件運(yùn)送到位后，用回柱絞車配合導(dǎo)向滑輪卸車，并拽到指定地點(diǎn)，用回柱絞車及手拉葫蘆配合組裝成一整體。

2）使用回柱絞車或手拉葫蘆將撤架平臺各部分依次拉拽到安裝地點(diǎn)，使用回柱絞車或手拉葫蘆調(diào)整其位置，安裝好各部分連接銷軸。

3）分別將裝車平臺的兩個部分拉拽到位，將裝車平臺的兩部分對接，之后利用手拉葫蘆調(diào)整裝車平臺位置，上好撤架平臺與裝車平臺之間的連接銷軸。

4）使用Φ18 mm×64 mm 的鏈條在頂板錨桿或支架牢固處掛好手拉葫蘆，通過Φ18 mm×64 mm 的鏈條將手拉葫蘆起吊鉤與裝車平臺立柱連接，手拉葫蘆緊鏈，將立柱吊起，并調(diào)整立柱，使其與立柱底座對正后，手拉葫蘆松鏈，上全連接螺栓。其他3 個立柱使用同樣方法安裝。

5）用手拉葫蘆在撤架平臺上安裝一臺JM-14回柱絞車。先將回柱絞車用手拉葫蘆或回柱絞車?yán)У桨惭b位置，隨后調(diào)整好位置，上好絞車基礎(chǔ)固定螺栓。

3 液壓支架安全快速回撤工藝

3.1 回撤工藝

1）先將153 號支架架間管斷開，接臨時管路，降下液壓支架，使用支架抬底缸將支架底座支起，先活動一下支架，用回柱絞車配合導(dǎo)向滑輪將153 號支架抽出4 m 左右，改變導(dǎo)向滑輪位置。

2）開動回柱絞車，將153 號支架調(diào)向（支架朝向機(jī)頭側(cè)），支架調(diào)向時可使用回順的回柱絞車進(jìn)行配合，調(diào)向后將支架拉拽到140 號支架下幫側(cè)存放，在152 號原支架處支設(shè)2 架單體棚支護(hù)頂板。同樣的工序?qū)?52 號支架調(diào)向移至145 號支架下幫側(cè)存放。

3）利用工作面內(nèi)回柱絞車將151 號支架拉至工作面煤壁處，然后對其調(diào)向，調(diào)向后支架布置方向與回撤通道平行，使用單體調(diào)整支架方向，將151 號支架靠到下幫并升起接頂，給足初撐力，形成3 號回撤掩護(hù)式支架。

4）3 號回撤掩護(hù)式支架形成后，采用絞車將152號、153 號支架回拉至與151 號支架同一排的位置，形成1 號、2 號掩護(hù)式支架。

5）1 號、2 號、3 號三個掩護(hù)式支架布置完成后，采用液壓裝車平臺將其它支架進(jìn)行回撤，如圖1 所示。液壓支架拉到平臺裝車位置后，將裝車處4個起吊缸的Φ34 mm×126 mm 起吊鏈條用Φ18 mm×64 mm 鏈條掛在支架底座起吊孔上，4 個起吊缸同時勻速升起，將支架吊起到裝車的高度后停止起吊。

圖1 液壓支架回撤平面示意圖

6）使用平臺上的JM-14 回柱絞車將預(yù)先存放在平臺前的平板車?yán)降跗鸬闹Ъ芟路?，起吊缸下落，將支架落在車上，調(diào)整好重心，捆綁牢固后，降下各起吊缸，摘下起吊鉤，將支架運(yùn)出。

7）工作面內(nèi)的支架撤至10 號—14 號支架時，拆除液壓撤架平臺裝車部分以及機(jī)尾的JD-40 絞車，支架直接使用900 mm 軌距的平車裝車。工作面撤至7 號、8 號支架時，將撤除支架的SDJ-28 回柱絞車移至運(yùn)順。撤至5 號支架時，將撤除平臺中間的導(dǎo)向滑輪摘下，撤除的支架由缺口處拽出裝車。

8）支架撤至2 號端頭支架時，先撤除3 號掩護(hù)架，在原處打木垛、單體支護(hù)頂板，將3 號掩護(hù)支架拽進(jìn)運(yùn)順，并使用自拉自方式裝車。2 號、1 號掩護(hù)架用同樣方法撤除裝車。

9）1 號、2 號端頭支架采用交替邁步的方法進(jìn)入運(yùn)順，支架向外移動0.8 m 后將支架升起接頂，回收液壓立柱里側(cè)單體，降支架向外邁步，重復(fù)以上過程，將支架撤出并將原掩護(hù)架處單體全部回收，支架使用回柱絞車牽引裝車。

3.2 撤架三角點(diǎn)支護(hù)工藝

1）支架回撤后，支架后方形成的三角區(qū)采用單體柱進(jìn)行維護(hù)，立柱使用3.5 m 單體，使用1.2 m 的棚梁并配合1.6 m 的鉸接頂梁來維護(hù)三角區(qū)頂板，一梁三柱，兩側(cè)單體距梁頭200 mm，中間單體打在棚梁中心位置，棚距為0.85 mm；頂板壓力大、破碎時使用長度為3.5～4 m、直徑大于200 mm 的圓木進(jìn)行支護(hù)，采用一梁兩柱，柱距1.4 m，根據(jù)現(xiàn)場三角區(qū)斜頂板傾角度，分別給出每根單體腿向機(jī)尾側(cè)及下幫側(cè)傾角。

2）支架抽出后，清除支架上的浮貨，將鉸接頂梁（圓木）抬入撤架三角區(qū)，有銷軸側(cè)朝向工作面上幫側(cè)，在鉸接頂梁上拴好鋼絲繩扣，便于回收，鉸接頂梁連接處銷軸由機(jī)頭向機(jī)尾方向打入，在鉸接頂梁下打好單體，打單體時必須將單體注液閥朝向下幫側(cè)，泄壓閥朝向上幫側(cè)。

3）使用圓木對三角區(qū)進(jìn)行支護(hù)時，將圓木梁抬入撤架三角區(qū)，人力將圓木托起至需要高度，使用雙股10 號鐵線將圓木綁在頂板網(wǎng)上，圓木梁兩端打好單體，打單體時必須將單體注液閥朝向下幫側(cè)，泄壓閥朝向上幫側(cè)。

4）打單體時，先打靠掩護(hù)架側(cè)單體，單體將鉸接頂梁（圓木）托起，鉸接頂梁（圓木）無傾倒趨勢后，停止向單體供液，再打中間單體，最后打下幫側(cè)單體，三顆單體交替升柱，升柱時必須進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，安排人員做好觀察，并調(diào)整好鉸接頂梁（圓木）及單體的相對位置，直至給足單體初撐力，綁好防倒10 號鐵線和防倒帶。

4 應(yīng)用效果

截至2020 年9 月12 日，1207 工作面內(nèi)的液壓支架已全部回撤完畢，安裝隊對工作面液壓支架采用“后退掩護(hù)式”回撤工藝后，大大提高了支架回撤效率，保證了支架回撤安全。通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，2107 工作面液壓支架回撤周期為9 d，與傳統(tǒng)工藝相比，回撤周期縮短了5 d，而且支架在回撤過程中未出現(xiàn)頂板破碎、冒落現(xiàn)象，取得了顯著應(yīng)用成效。