綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區(qū)域支護(hù)工藝研究

霍曉偉

（山西陽煤寺家莊煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 晉中 045300）

引言

隨著能源需求量的不斷增加，煤礦中所用的綜采設(shè)備也不斷增加，并且范圍持續(xù)擴(kuò)大，導(dǎo)致回撤工作面非常頻繁，綜采工作面大采高液壓支架能否快速回撤在很大程度上對煤炭產(chǎn)量效益和增長情況有一定影響。綜采工作面有較多的機(jī)電設(shè)施，并且這些機(jī)電設(shè)施的體積較大、部件重，而井下的工作面地點(diǎn)非常狹窄，頂板承受著較大的壓力，工作面面臨著惡劣的環(huán)境，所以，綜采工作面大采高液壓支架的撤除工作復(fù)雜而艱巨，同時(shí)也是特殊的施工工藝。在撤除綜采工作面大采高液壓支架方面，如何做到時(shí)間短，速度快，如何使材料費(fèi)、租賃費(fèi)顯著降低是一個(gè)重要問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綜采工作面大采高液壓支架撤除工作也積極應(yīng)用了新工藝，也就是三角區(qū)域支護(hù)方式。

1 三角區(qū)域的支護(hù)工藝與傳統(tǒng)式雙掩護(hù)架調(diào)試

1.1 初始抽架和調(diào)掩護(hù)架的流程

在綜采工作面大采高液壓支架的撤除工作中，初始抽架和調(diào)掩護(hù)架的具體流程：一是將迎頭空間支護(hù)維護(hù)好，依據(jù)現(xiàn)場的具體狀況實(shí)施下抬棚或者是加打點(diǎn)柱操作[1]。二是將2號架的前方、出口維護(hù)好，實(shí)施2號架的撤除。三是在將2號架抽撤之后，要在原來位置的支護(hù)空間中及時(shí)用上方木配合液壓單體支柱下兩側(cè)走向抬棚，其規(guī)格為長3 400 mm，寬為200mm，厚為150mm，相互之間的距離是750mm，支設(shè)方式是一梁四柱，同時(shí)要在老塘側(cè)的兩棚之間多打兩顆戧柱，把這個(gè)區(qū)域中的內(nèi)頂板維護(hù)好。四是在把3號架抽撤出來以后，在3號架原來前梁所托的方木下面位置打上支柱，在1號架前端的位置下移傾向抬棚。之后逐漸把1號架調(diào)整至掩護(hù)架所在的位置，在原來的支護(hù)空間中及時(shí)利用方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，其規(guī)格是長為3 400 mm，寬為200mm，高為150mm，相互之間的距離是750mm，支設(shè)方式是一梁四柱，與此同時(shí)，要在老塘側(cè)的傾向抬棚間多打上兩個(gè)戧柱，將這個(gè)區(qū)域的內(nèi)頂板維護(hù)好。對掩護(hù)架的順序進(jìn)行調(diào)整：首先將2號架撤除，其次將3號架撤除，然后把1號架調(diào)來做掩護(hù)架，最后正常撤架[2]。

1.2 三角區(qū)域支護(hù)方式

綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區(qū)域支護(hù)工藝主要是：第一，在將其余的液壓支架回撤時(shí)，老塘側(cè)的支護(hù)和3號架、2號架相同。因?yàn)檫@個(gè)型號的液壓支架有比較長的外觀長度，所以老塘側(cè)在回撤走向棚時(shí)利用的方式是“見八回二”[3]。第二，采取掩護(hù)架的前移法，也就是每一回將一架液壓支架撤出，老塘側(cè)就回兩棚，前移一次掩護(hù)架，其前移的距離是1.5m。第三，在進(jìn)行正常撤架時(shí)，掩護(hù)架的煤壁側(cè)應(yīng)該將走向棚支設(shè)的“一梁四柱”下，一直向前延伸隨架。

2 在采煤工作面中三角區(qū)域支護(hù)工藝

在采煤工作面中撤出三角區(qū)域支護(hù)的具體方式：

1）將工作面的2號架撤除，在原來位置的支護(hù)空間中及時(shí)用方木配合液壓單體支柱下兩棚走向抬棚，其規(guī)格是長為2 400 mm，寬為200 mm，厚為150 mm，相互之間的距離是750 mm，支設(shè)方式是一梁三柱，與此同時(shí)要在老塘側(cè)的兩棚間多打上兩顆戧柱，將這個(gè)區(qū)域中的內(nèi)頂板維護(hù)好。拉掩護(hù)架的順序是：首先拉老塘側(cè)的掩護(hù)架，其次拉中間的掩護(hù)架，最后拉煤幫側(cè)的掩護(hù)架，向前移動(dòng)1.5 m的步距，不能超過被撤液壓的支架。

2）在將其他液壓支架回撤時(shí)，老塘側(cè)的支護(hù)和2號架一樣，老塘側(cè)的走向棚在回撤中采用的方式是“見六回二”，因?yàn)橐簤褐Ъ艿恼w長度過長，在煤壁側(cè)的位置要實(shí)施超前支護(hù)。

3）采取掩護(hù)架前移的方法，也就是在每一回將一架液壓支架撤出之后，老塘側(cè)就回兩棚，前移掩護(hù)架一次，其前移的距離是1.5 m。

4）在進(jìn)行正常撤架時(shí)，掩護(hù)架的煤壁側(cè)要下好走向棚，其支設(shè)方式是“一梁三柱”，一直向前方延伸隨架[4]。

3 三角區(qū)域支護(hù)工藝實(shí)踐效益

通過對蔣莊煤礦綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區(qū)域支護(hù)工藝的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，其有非常好的使用效果，提高了回撤工作的高效性和安全性，煤礦安撤接續(xù)上的緊張狀況得到緩解[5]。與此同時(shí)，在對比新工藝和老工藝的情況下可以發(fā)現(xiàn)，綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區(qū)域支護(hù)工藝具有較多的優(yōu)勢，其工作流程相對簡單，員工的體力勞動(dòng)得到顯著下降，大幅度提高了回撤工作的安全系數(shù)等。

在蔣莊煤礦綜采工作面的施工工藝中，比較傳統(tǒng)式雙掩護(hù)架調(diào)試和三角區(qū)域支護(hù)方式、3下903工作面掩護(hù)架調(diào)試和三角區(qū)域的支護(hù)方式，發(fā)現(xiàn)：在調(diào)試流程上，傳統(tǒng)支護(hù)方式繁瑣，而三角區(qū)域支護(hù)方式比較簡單；在回撤中所用勞動(dòng)強(qiáng)度方面，傳統(tǒng)支護(hù)方式利用的是長3 400 mm、寬200 mm、后150 mm的方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，支設(shè)方式是一梁四柱，而三角區(qū)域支護(hù)方式利用的是長2400mm、寬200 mm、厚150 mm的方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，支設(shè)方式是一梁三柱；在支護(hù)強(qiáng)度與安全系數(shù)方面，傳統(tǒng)支護(hù)方式較低，而三角區(qū)域支護(hù)方式則較高；在所需要的撤架人數(shù)上，傳統(tǒng)支護(hù)方式是每班七人，而三角區(qū)域支護(hù)方式是每班五人，相比而言，降低了勞動(dòng)力成本；在撤除進(jìn)度方面，傳統(tǒng)支護(hù)方式是一班兩架，需要24.5天才能夠完全撤除，而三角區(qū)域支護(hù)方式是一班三架，只需要16天就可以完成撤除工作；在材料消耗方面，傳統(tǒng)支護(hù)方式要用的方木規(guī)格是長3 400 mm、寬200 mm、厚150 mm的，而三角區(qū)域支護(hù)方式需要的方木規(guī)格是長2 400 mm、寬200 mm，厚150 mm，因此三角區(qū)域支護(hù)方式所用材料成本也相對較低。

4 結(jié)論

通過比較蔣莊煤礦傳統(tǒng)式雙掩護(hù)架調(diào)試和三角區(qū)域支護(hù)方式與3下903工作面掩護(hù)架調(diào)試和三角區(qū)域的支護(hù)方式，可以發(fā)現(xiàn)在綜采工作面大采高液壓支架撤除方面，三角區(qū)域支護(hù)工藝具有更好的優(yōu)勢，不僅操作簡單，而且其撤除支架的成本比較低，能夠顯著降低勞動(dòng)成本，工程進(jìn)度也相對較快，能夠顯著提高煤礦的效益。為此，在煤礦綜采工作面大采高液壓支架撤除方面，要推廣使用三角區(qū)域支護(hù)方式。