5241工作面下行式支架回撤技術(shù)研究與實(shí)踐

馬志國

摘 要：5241綜采工作面支架回撤過程中，通過下行回撤方式，同時(shí)鋪設(shè)金屬網(wǎng)等有效控制頂板穩(wěn)定，有效解決了瓦斯、CO超限等難題，實(shí)現(xiàn)了支架的安全快速回撤，節(jié)省了時(shí)間，經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；支架回撤；頂板

一、工作面概況

5241工作面是+580水平，其北部為+715水平4243采空區(qū)，南部為5242未采工作面。本區(qū)段煤層產(chǎn)狀為走向WE，傾向SN，傾角5°-9°，平均8°。

二、支架回撤方式的確定

5241工作面回撤時(shí)，5242工作面已掘進(jìn)完成形成安裝條件，如采取已往上行式回撤方式，不僅運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，還出現(xiàn)作業(yè)人員分布廣，勞動強(qiáng)度大，無形中延長了5242工作面的安裝時(shí)間。同時(shí)在臨近收作線時(shí)，上順槽超前支護(hù)礦壓顯現(xiàn)明顯，巷道變形嚴(yán)重，巷道支撐高度較底，修復(fù)工作量太大，加之臨近停采線時(shí)又檢測出瓦斯超限和出現(xiàn)CO現(xiàn)象。

三、支架控頂區(qū)及煤壁間的支護(hù)設(shè)計(jì)

結(jié)合我礦以往經(jīng)驗(yàn)采用錨桿與金屬網(wǎng)支護(hù)形式。具體操作方法為：在距停采線12米時(shí)工作面開始鋪設(shè)金屬頂網(wǎng)，頂網(wǎng)沿工作面傾向鋪設(shè)，網(wǎng)間的水平與垂直方向接縫錯開500mm。端頭與巷道內(nèi)的金屬網(wǎng)連成一體，采用雙股鐵絲聯(lián)接。在停采線處，煤壁鋪完網(wǎng)后，用錨網(wǎng)梁支護(hù)煤壁，呈“W”形布置，并用錨桿將其固定在煤壁上，錨網(wǎng)梁與底板成45°，每根錨網(wǎng)梁均勻打設(shè)三根錨桿，錨桿規(guī)格為φ20×2200mm，用于煤壁支護(hù)。

四、回撤工序

（一）錨桿的支護(hù)。在工作面距停采線12米到停采線時(shí)，采用鋪設(shè)金屬頂網(wǎng)并打一排錨桿來固定金屬頂網(wǎng)。距停采線10.4米時(shí)工作面全排頂板打設(shè)錨桿，錨桿間排距為1.5m，呈五花眼布置；在距停采線8米時(shí)工作面全排頂板打設(shè)密集錨桿，間排距為0.75m，并在上下端頭鋪設(shè)礦工鋼；在機(jī)頭1#-5#、機(jī)尾123#-129#支架處的頂板鋪設(shè)3.6米的礦工鋼，每排機(jī)頭鋪設(shè)2根，機(jī)尾鋪設(shè)3要挾，共鋪設(shè)9排，排距800mm，梁端間距200mm。第一排礦工鋼梁伸出支架外500mm，第二排礦工鋼梁梁端在1#（129#）支架內(nèi)750mm，即兩排礦工鋼梁之間間距1250mm。以起到機(jī)頭機(jī)尾加強(qiáng)支護(hù)控制頂板的目的。

（二）支架的回撤。根據(jù)我礦5241工作面實(shí)際情況，結(jié)合新技術(shù)，實(shí)行下行式回撤技術(shù)，支架采用從機(jī)尾往機(jī)頭方向回撤，經(jīng)下順槽絞車直接拉到裝車平板車上裝車運(yùn)往5242工作面進(jìn)行安裝。回撤機(jī)尾第一架前，提前在上出口打一井字木垛維護(hù)回風(fēng)空間，并在工作面中下部出口處安設(shè)一部回柱絞車，回撤時(shí)采用絞車配合單體支柱抽出支架，并由絞車下拉支架到下順槽。在支架撤出后，支架頂梁上覆巖層是錨桿金屬網(wǎng)支護(hù)的，支護(hù)結(jié)構(gòu)形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，并處于應(yīng)力降低區(qū)，頂板在短時(shí)間內(nèi)垮落不足以影響下一部支架的回撤，期間采用3.6箱型梁配合

3.2米單體支柱維護(hù)支架周圍頂板，并隨所撤支架由上向下逐架向前。

（三）裝架工藝。起吊梁安裝在下順槽中距工作面5米處并穩(wěn)設(shè)牢固，整體支架利用起吊梁裝車，下順槽內(nèi)有1臺絞車把支架緩慢拖到平臺上。

五、安全管理措施

（一）頂板管理措施。由于出架通道頂板采用錨桿加密支

護(hù)，煤壁與錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)形成懸臂板梁結(jié)構(gòu)并處于應(yīng)力降低區(qū)，出架通道頂板基本不垮落，從而保證了通風(fēng)斷面。但為了進(jìn)一步加強(qiáng)頂板管理，在回撤通道內(nèi)放置了3部掩護(hù)支架，每撤出一部支架，在其靠老塘側(cè)均打設(shè)多根單體柱作支護(hù)頂板，以便支架順利前移。

（二）防滅火及通風(fēng)管理。（1）在距停采線20米時(shí)，在采面老塘壓設(shè)一趟注氮管路，注氮管路貫通整個(gè)工作面，利用制氮機(jī)對采面老塘側(cè)進(jìn)行注氮?dú)鉁缁?。?）在距停采前30米時(shí)，加強(qiáng)5241采面進(jìn)回風(fēng)道的沖塵工作，嚴(yán)禁出現(xiàn)粉塵堆積現(xiàn)象。（3）在距停采線40米時(shí)，因上順槽上幫破碎嚴(yán)重，加大對上幫和上隅角老塘內(nèi)的注膠量，并于每次上隅角掐頂后，對上隅角進(jìn)行錨噴黃土。

（三）防倒防滑的措施。（1）回撤支架盡量降低至最低支撐高度，通過降低重心的來達(dá)到防止支架下滑和歪倒。（2）所有絞車司機(jī)均采用40T以上大鏈對回撤支架進(jìn)行聯(lián)接，撤架時(shí)用拉運(yùn)絞車和調(diào)向絞車分別拴住支架前梁和支架立柱，可以防滑防倒。

六、效果

5241工作面采用由上往下回撤液壓支架的方式，為綜采支架的回收方式探索了一條新的途徑。同時(shí)通過此方式，還解決了5241工作面回撤期間瓦斯超限、及老塘出現(xiàn)CO的問題。雖說我礦是低瓦斯礦井，但隨著采深的加大，已出現(xiàn)低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的現(xiàn)象，加之我礦煤的自燃發(fā)火期較短，在臨近收作時(shí)，老塘側(cè)已檢測出CO，在實(shí)行下行式回撤方式后，瓦斯超限、CO等問題都迎刃而解，確保了安全施工，給我礦帶來了新的安全保障，避免或減少了瓦斯事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程晟. 新中國成立后山西煤炭開采技術(shù)發(fā)展研究[D].山西大學(xué)，2012.