綜采工作面液壓支架安全回撤工藝探討

胡學(xué)軍

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司）

摘 要：在綜采工作面液壓支架回撤的過(guò)程中，容易出現(xiàn)安全問(wèn)題，并且傳統(tǒng)的液壓支架安全回撤工藝的工作效率低，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間成本。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)研究人員對(duì)液壓支架安全回撤工藝進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得液壓支架安全回撤工藝具有更高的安全性以及工作效率。下面對(duì)液壓支架安全回撤工藝進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；液壓支架；回撤工藝

當(dāng)前，在我國(guó)的煤礦生產(chǎn)中已經(jīng)形成一套完整的開采技術(shù)與施工工藝。在煤礦開采的過(guò)程中，工作面支架長(zhǎng)度由于存在一定的限制，因此，經(jīng)過(guò)一定的采煤工作之后，需要將采煤工作面向更深處移動(dòng)。而在煤礦生產(chǎn)中，綜采工作面搬家的時(shí)間段無(wú)法進(jìn)行煤礦生產(chǎn)，因此，縮短綜采工作面的搬家時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更有效率的工作面安全回撤，對(duì)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有直接的影響。

1.液壓支架安全回撤工藝

1.1單通道單翼回撤工藝

1.1.1回撤通道的打通

在綜采工作面的搬家過(guò)程中，需要在停采線處施工一條回撤通道。回撤通道需要與工作面的巷道垂直，形成水平的單通道回撤系統(tǒng)。使用采煤機(jī)配合刮板機(jī)進(jìn)行回撤通道的施工，在回撤通道施工的過(guò)程中，需要采取支護(hù)措施，例如：使用錨桿、錨索對(duì)回撤通道頂板進(jìn)行支護(hù)；在通道施工完成之后，使用單體液壓支柱在支架底座、頂梁下方進(jìn)行支護(hù)已起到頂板加強(qiáng)支護(hù)的目的。便于液壓支架直接撤出，從而確?；爻吠ǖ赖氖褂冒踩玔1]。

1.1.2液壓支架回撤

在開展液壓支架回撤工作時(shí)，首先需要對(duì)端頭液壓支架進(jìn)行調(diào)整并回撤，并在端頭液壓支架回撤時(shí)及時(shí)在支架尾梁處打設(shè)#字形木垛、回撤通道內(nèi)打設(shè)π型鋼梁使用單體液壓支柱支撐進(jìn)行頂板支護(hù)，從而在綜采工作面回撤通道內(nèi)形成安全區(qū)，保證回撤期間安全區(qū)、冒落區(qū)的有效區(qū)分，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的安全隔離。在支架回撤時(shí)，需要在回撤通道內(nèi)架設(shè)掩護(hù)支架對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，并保證掩護(hù)支架的高低過(guò)渡。工作面局部可以使用單體液壓支柱支撐和使用枕木進(jìn)行支撐回撤工作面的扇形帶，防止工作面扇形帶頂板突然受壓塌陷。在支架撤回的過(guò)程中，每撤完一架支架之后，都需要使用液壓支柱及枕木為工作面頂板提供支撐，在頂板破碎的情況下，可以增加單體液壓支柱及木垛的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的強(qiáng)力支護(hù)。

1.1.3單通道回撤工藝的優(yōu)勢(shì)

單通道回撤工藝相比傳統(tǒng)回撤工藝有了多方面的改進(jìn)。在回撤施工的人數(shù)方面，單通道回撤工藝在搬家時(shí)只需要50人左右就能完成搬家工作，完成搬家的時(shí)間為21天以內(nèi)。而傳統(tǒng)的回撤工藝在50人參與的搬家工作中，需要45天左右才能完成搬家工作，在時(shí)間花費(fèi)上明顯比前者更高[2]。在傳統(tǒng)的回撤工藝中，使用2臺(tái)掩護(hù)式支架布置方式，這一布置方式給扇形帶頂板維護(hù)增加了難度，占用了大量的回撤時(shí)間，在一定程度上降低了回撤的效率以及安全性。該回撤工藝使用的設(shè)備少，巷道掘進(jìn)量較少，回撤成本低，因此，在許多綜采工作面中獲得了廣泛的應(yīng)用。

1.2輔巷多通道撤回工藝

1.2.1輔巷多通道撤回工藝的基礎(chǔ)

在我國(guó)許多地區(qū)的煤礦地質(zhì)條件好，礦井的瓦斯含量低，頂板的穩(wěn)定性高，不易破碎，因此，在煤礦巷道的掘進(jìn)中，可以使用多套設(shè)備同時(shí)開展巷道掘進(jìn)工作。而開展多套設(shè)備同時(shí)掘進(jìn)，可以有效提高巷道掘進(jìn)的效率，降低時(shí)間成本，從而提升煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這一情況，輔巷多通道回撤工藝由此而誕生[3]。輔巷多通道撤回工藝就是基于多巷道同時(shí)開展回撤工作，從而實(shí)現(xiàn)工作效率的提升，降低時(shí)間成本。

1.2.2輔巷多通道撤回工藝流程

輔巷多通道撤回工藝，是在綜采工作面的停采線處，使用多套掘進(jìn)設(shè)備掘出兩條通道。掘出的兩條通道與輔助回撤通道相連，從而形成一個(gè)完整的回撤系統(tǒng)。在采用輔巷多通道回撤工藝進(jìn)行回撤作業(yè)時(shí)，需要先設(shè)計(jì)回撤支架，該回撤支架需要確保扇形帶頂板有力支護(hù)，確?；爻返囊簤褐Ъ芸焖僖苿?dòng)。在使用該工藝開展回撤液壓支架工作時(shí)，需要形成安全區(qū)與冒落區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全區(qū)的安全隔離，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)工作面液壓支架的多點(diǎn)回撤。使用該工藝進(jìn)行回撤的工作流程為：支架車先從工作面待回撤支架的兩側(cè)撤離，然后將撤出的支架通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷運(yùn)往回撤輔巷，最后通過(guò)輔助回撤通路撤出。

1.2.3輔巷多通道撤回工藝的優(yōu)勢(shì)

采用輔巷多通道撤回工藝，需要使用到較多的掘進(jìn)設(shè)備，設(shè)備成本較高，但是工作效率卻成倍增長(zhǎng)，可以有效的縮短撤回的時(shí)間。并且在對(duì)綜采工作面扇形帶起到良好的支撐作用，同時(shí)提高了搬家的安全性。使用3臺(tái)掩護(hù)支架可以減少撤回人員的工作量，從而提升了撤回人員工作的安全性，節(jié)約了單體液壓支柱及枕木投入的成本。在煤礦產(chǎn)量大的礦井生產(chǎn)中，工作面推進(jìn)的速度非?？?，需要頻繁的給綜采工作面搬家，搬家時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響越大，因此，采用輔巷多通道撤回工藝，多通道開展撤回工作，可以極大的提升撤回的效率，減少撤回工作的時(shí)間。使用輔巷多通道撤回工藝，在50人的搬家作業(yè)中，只需要16天時(shí)間就能完后才能搬家作業(yè)。而采用單通道單翼回撤工藝，需要21天時(shí)間才能完成搬家作業(yè)。使用傳統(tǒng)的撤回工藝，需要45天左右才能完成。相比于傳統(tǒng)的撤回工藝，輔巷多通道撤回工藝可以節(jié)省80%的時(shí)間[4]。

2.液壓支架安全回撤工藝的配套設(shè)備

2.1 3臺(tái)掩護(hù)支架的選擇

在液壓支架安全回撤工藝中，一般會(huì)選擇2臺(tái)與回撤工作面相同的普通液壓支架和大于回撤通道高度300mm—500mm的小型液壓支架作為回撤工作面的掩護(hù)支架。該選擇主要具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）在掩護(hù)支架工作時(shí)支護(hù)的頂板屬于圓滑型，不會(huì)對(duì)綜采工作面的頂板造成破壞，可以防止撕破支架頂網(wǎng)，從而保證工作面頂板支護(hù)的完整性。（2）選擇該方式維護(hù)回撤頂板，支架在拉移過(guò)程中可以進(jìn)行分步式拉移，減少了對(duì)回撤通道頂板的破壞，增強(qiáng)頂板的抗壓能力，提升支架的安全性[5]。（3）在使用3臺(tái)掩護(hù)支架維護(hù)回撤工作面頂板時(shí)，縮小了扇形帶的維護(hù)面積從而降低了支護(hù)材料的投入，降低了一次性材料的費(fèi)用，在保證了頂板的同時(shí)，使得對(duì)礦井地形的適應(yīng)能力加強(qiáng)。（4）在使用3臺(tái)掩護(hù)支架的工作過(guò)程中，不需要回撤人員在扇形帶打設(shè)大量的單體液壓支柱及架設(shè)木垛，這種維護(hù)方式有效的提高了回撤作業(yè)人員的安全性。

2.2支架撤回車輛的選擇

在液壓支架安全回撤工藝中，選擇的框架式支架搬運(yùn)車的型號(hào)為L(zhǎng)WC50T支架車系列U型框架車。在使用框架式支架搬運(yùn)車進(jìn)行支架搬運(yùn)操作時(shí)，需要將支架放置在地面上，然后駕駛框架式支架搬運(yùn)車到支架的重心處，用吊鉤勾住支架上的吊孔，操控人員啟動(dòng)框架式支架搬運(yùn)車，將支架吊起，并將支架運(yùn)出。使用該型框架式支架搬運(yùn)車，只需要操作人員1人，搬運(yùn)車的性能與有載質(zhì)量的噸數(shù)相關(guān)。框架式支架搬運(yùn)車的有載質(zhì)量有40噸、50噸等類型?？傊韬侠磉x取支架撤回車輛，并保證工藝的科學(xué)性，進(jìn)而為工程生產(chǎn)工作效率的提高奠定基礎(chǔ)。

3.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展迅速，煤炭需求旺盛，為了提高采煤工作效率，需要不斷提高工作面的搬家效率。搬家效率的提高離不開回撤工藝的選擇，液壓支架安全回撤工藝具有較多的有限，可以有效提高搬家的效率以及安全性，對(duì)推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐黎強(qiáng).淺談綜采工作面液壓支架回撤創(chuàng)新方法——以蒲白西固煤業(yè)22510綜采工作面為例[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016，09：215-216.

[2]胡永立，謝軍峰.液壓支架快速拆除E型推移與磨架裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤炭工程，2016，09：149-151.

[3]盧運(yùn)海，馬文峰，范凱.急傾斜三軟煤層復(fù)合頂板綜采工作面液壓支架回撤技術(shù)研究[J].煤炭工程，2011，09：53-54.

[4]楊建平，張怡鋒.綜采工作面收尾上行式回撤支架工藝在尚莊煤礦的成功應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013，12：204-205.

[5]曾朝辰.陳四樓煤礦綜采工作面安全高效快速回撤關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中州煤炭，2015，10：90-92.