綜放工作面旋轉(zhuǎn)開采機(jī)尾三角區(qū)支護(hù)改進(jìn)與實踐

文/楊明

山東能源棗礦集團(tuán)柴里煤礦是一座具有五十余年開采歷史的老礦井，所剩邊殘塊段較多。為更好地回收寶貴的煤炭資源，柴里煤礦通過綜放工作面旋轉(zhuǎn)開采機(jī)尾三角區(qū)支護(hù)改進(jìn)與實踐，較好地解決了不規(guī)則工作面減架開采期間三角區(qū)頂板支護(hù)較困難的問題。

一、概況

23上614綜放工作面位于柴里煤礦二水平西北部，東部隔二龍崗斷層為23410、23603工作面采空區(qū)，北為程樓斷層，工作面西部為田崗斷層保護(hù)煤柱，工作面南部為田崗斷層與二龍崗斷層交匯點。

23上614綜放工作面工業(yè)儲量為95.46萬噸，采用走向長壁全部垮落采煤法，工作面為不規(guī)則開采工作面，切眼初安支架141架。隨著工作面推采生產(chǎn)，工作面長度逐漸縮短，每推采約18m，工作面將從工作面機(jī)尾撤除一架支架及對應(yīng)的前、后部運輸機(jī)溜槽各一節(jié)，直至工作面推采結(jié)束。生產(chǎn)期間，當(dāng)工作面機(jī)尾液壓支架進(jìn)入正巷后，由檢修班對該機(jī)尾架進(jìn)行撤除，縮減前、后部運輸機(jī)溜槽，并對前、后部運輸機(jī)合茬，使工作面具備生產(chǎn)條件。在工作面機(jī)尾正巷老塘布置一架ZZ5200/21/42型端頭支架，作為掩護(hù)支架，用于生產(chǎn)、撤除期間工作面機(jī)尾三角區(qū)頂板支護(hù)。

二、實施過程及取得的效果

1．實施過程

（1）通過調(diào)研，決定采用ZZ5200/21/42型液壓支架一架對工作面機(jī)尾三角區(qū)進(jìn)行支護(hù)。該支架與面里ZF5200-17/33基本架相比具有支撐面積大、支護(hù)高度范圍大（2.1～4.2m）的特點，且具有伸縮梁，增加了對工作面機(jī)尾撤架三角區(qū)的支護(hù)范圍。撤除支架之前，軌道順槽上幫超前維護(hù)由端頭支架承擔(dān)。端頭支架滯后后部運輸機(jī)機(jī)尾，生產(chǎn)期間，及時拉移，嚴(yán)禁撇后。在軌道順槽靠上幫超前維護(hù)棚順延至端頭架尾梁處，與尾梁梁端齊，中間排維護(hù)棚維護(hù)至端頭架前梁，下幫排維護(hù)棚維護(hù)至后部運輸機(jī)后，端頭架與老塘煤壁側(cè)支設(shè)帶帽點柱維護(hù)。

（2）生產(chǎn)期間，工作面機(jī)尾鋪設(shè)不少于5個支架雙層金屬網(wǎng)，正巷金屬網(wǎng)與工作面金屬網(wǎng)扣扣相聯(lián)，網(wǎng)扣間距0.2m，扭結(jié)不少于3圈。

（3）隨著工作面推采，切眼長度縮短，機(jī)尾架進(jìn)入正巷，正巷單體維護(hù)與端尾架間距小于0.5m時，及時在架前回撤雙楔梁棚，并確?；爻泛蟮碾p楔梁棚與端尾架的間距不大于0.5m。

（4）工作面機(jī)尾端頭支架的拉移，通過自身拉移千斤頂與軌道順槽超前維護(hù)的專用生根相聯(lián)接，操作拉移千斤頂實現(xiàn)自移，拉移步距與割煤步距相同。

（5）待工作面機(jī)尾支架前梁完全伸出巷道后即開始準(zhǔn)備撤除支架。清理凈機(jī)尾面前、架后浮煤，開空前、后部運輸機(jī)，機(jī)尾正巷改出撤架路線。

（6）解開工作面機(jī)尾待撤支架的推拉板龜頭，以及拉后部運輸機(jī)漁口，在前部運輸機(jī)機(jī)尾變節(jié)處將溜槽掐開，回出前部需撤除的溜槽，用手拉葫蘆將待撤溜槽的擋煤板封好，以防撤除過程中歪倒傷人。前部運輸機(jī)溜槽掐除后，用兩臺手拉葫蘆把前部運輸機(jī)機(jī)尾向面里拉進(jìn)2米距離，改出撤架通道（支架撤除后按同樣方法回撤后部運輸機(jī)溜槽）。

（7）降下工作面機(jī)尾待撤支架，略離頂板，升牢升實待撤支架相鄰的第二個支架。用22kW雙速多用回柱絞車配合單體液壓支柱將支架調(diào)整到正巷位置。另一部22kW雙速多用回柱絞車通過生根在端頭支架上的回頭滑輪進(jìn)行留車，把待撤支架牽移至軌道順槽爬軌器前。把液壓支架或其他件裝車后運至無極繩絞車尾輪車場處進(jìn)行解體。

（8）工作面機(jī)尾支架撤除中形成的空頂區(qū)，及時補(bǔ)打帶帽點柱或扶棚維護(hù)。支架移動期間需撤除的單體，在支架移動后，及時將撤除單體支護(hù)補(bǔ)齊，確保正巷頂板錨桿（索）支護(hù)與端尾架支護(hù)的距離不大于0.5m。大于0.5m時，及時增扶一架跨前、后部運輸機(jī)雙楔梁棚維護(hù)。

（9）整個撤除支架、溜槽工作流程必須堅持敲幫問頂制度，堅持先支后回的支護(hù)原則。切眼內(nèi)撤架區(qū)域支護(hù)需動態(tài)保持一梁三柱，在支架牽引及支架調(diào)整工作時需改棚作業(yè)時，只可小范圍地隨影響隨改，不可一次性超前大面積完成。

（10）待撤支架撤出后，工作面機(jī)尾第二個支架與正巷空出的無支架區(qū)，及時打設(shè)單體進(jìn)行支護(hù)，跨工作面前、后部運輸機(jī)機(jī)尾及時扶棚維護(hù)。

（11）工作面每推采18米左右工作面機(jī)尾支架將全部進(jìn)入正巷，及時將該支架外牽撤除。工作面不規(guī)則段縮支架機(jī)尾三角區(qū)支護(hù)對比見下圖所示。

工作面不規(guī)則段縮支架機(jī)尾三角區(qū)支護(hù)對比示意圖

2．實施效果

（1）安全性高。通過現(xiàn)場增加一架特殊支架進(jìn)行的支護(hù)改進(jìn)，提高了機(jī)尾撤架三角區(qū)的支護(hù)強(qiáng)度，解決了后部機(jī)尾垂直電機(jī)、減速箱上方支護(hù)薄弱（易墜網(wǎng)、掉頂）等問題，確保了頂板安全，實現(xiàn)了支護(hù)、拉移過程的全過程控制，大大減少了支護(hù)安全事故發(fā)生的概率。

（2）只需固定操作人員1人便可實現(xiàn)全程操作運行，減輕職工維護(hù)勞動強(qiáng)度，提高工作效率。此種支護(hù)方式的改進(jìn)，每天減少支護(hù)用工4人/次 （兩個生產(chǎn)班），可累計節(jié)省人工費用 220 元/天×4×276=21.12 萬元（預(yù)計該面減架開采將需8個月）。

（3）大大減少機(jī)尾工字鋼、板梁等支護(hù)材料的投入。此種支護(hù)方式的改進(jìn)，每天減少投入直徑0.18m、3.6m長的板梁10棵，每棵板梁按200元計算，每天將節(jié)約材料成本200×10＝2000元，每月將直接節(jié)約材料費6萬元，可累計節(jié)省材料費用6×8=48萬元（預(yù)計該面減架開采將需8個月），創(chuàng)造了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)論

綜放工作面旋轉(zhuǎn)開采機(jī)尾三角區(qū)支護(hù)改進(jìn)，為拉移、支護(hù)流程式作業(yè)，實現(xiàn)了支護(hù)、拉移連續(xù)化作業(yè)。通過在柴里煤礦23上614工作面成功實施應(yīng)用，能夠全面降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度、提高作業(yè)安全可靠性,實現(xiàn)了工作面機(jī)尾旋轉(zhuǎn)開采過程中三角區(qū)的有效支護(hù)和快速拉移；提升了工作效率，縮短了支護(hù)時間，為工作面的原煤生產(chǎn)節(jié)省了時間，為全年生產(chǎn)任務(wù)的圓滿完成提供了有力保障。每天可節(jié)省1小時的時間，按照生產(chǎn)半刀計算，每天多生產(chǎn)原煤390噸（工作面面長158m，原煤每循環(huán)進(jìn)尺0.8m，工作面平均煤厚5.2m，回收率 88%，則:158×5.2×0.8×1.35×0.88×0.5＝390噸），可累計多生產(chǎn)原煤390×8×30=9.36萬噸（預(yù)計該面減架開采將需8個月），創(chuàng)造了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。