大傾角工作面回收支架新工藝

李響

摘要： 本文通過12107大傾角綜采工作面回收設(shè)備的實(shí)踐， 闡述了大傾角綜采面回收重型設(shè)備（液壓支架）的新工藝方法，并提出幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和建議。

Abstract： Based on the practice of 12107 large elevation angle workface support withdrawing， a new process method of withdrawing heavy equipment （hydraulic support） in large elevation angle fully mechanized coal mining face is expounded and some suggestions are put forward.

關(guān)鍵詞： 綜采；大傾角；回收；新工藝

Key words： fully mechanized mining；big dip angle；recovery；new technology

中圖分類號(hào)：TD355.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）08-0154-03

0 引言

目前，針對(duì)大傾角煤層的綜采技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)管理措施在不斷發(fā)展，配套的管理理念在持續(xù)更新，大傾角煤層綜采作業(yè)機(jī)械化水平也在不斷提高，但是安全管理問題長(zhǎng)期存在，相關(guān)的管理措施也有待進(jìn)一步完善。本文就以支架回收工作為分析對(duì)象，就棗泉煤礦12107綜采面支架及綜采設(shè)備的回收工作進(jìn)行討論，具體解析期間存在的問題，提出具有可行性的改進(jìn)建議，為設(shè)備順利回收積累一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 回撤通道概況

①12107綜采工作面回撤通道基本參數(shù)：傾向長(zhǎng)度178.1m，煤層平均傾角28°，最大傾角31°。②12107綜采工作面回撤通道斷面設(shè)計(jì)：據(jù)12107綜采工作面回收設(shè)備尺寸、回收工藝要求，將12107綜采工作面設(shè)備回撤通道斷面設(shè)計(jì)為矩形，凈寬3.4m，凈高3.2m。

1.1 工作面主要回收設(shè)備

1.2 回收前的準(zhǔn)備工作

①回收支架前，首先將通道內(nèi)雜物及浮煤清理干凈。②將風(fēng)巷臨時(shí)泵站供液管路與121#支架連通。③回收需要的工器具、材料必須在物料區(qū)碼放整齊，以便隨取隨用。④通道內(nèi)鋪設(shè)1.8m軌道至回收迎頭并安裝液壓回撤平臺(tái)、液壓回撤運(yùn)輸車，另外在距回收迎頭30m處支架頂梁下安裝一臺(tái)JH-20型絞車用于支架防倒及回收扇形面單體支柱、π型鋼梁。⑤通道上口平巷段1.8m軌道中間及兩側(cè)用混泥土進(jìn)行澆注厚度不小于300mm，同時(shí)1.8m軌道中混泥土表面鋪設(shè)5×1.65m的6～8mm厚鋼板，以便支架在此處調(diào)向。⑥通道上口停采線5m外軌道頭安裝裝車斜臺(tái)。⑦通道上口邊坡點(diǎn)向下10m處安裝一道安全門。

2 新設(shè)備的安裝及工作原理

2.1 ZFM/BGD型變軌吊安裝及工作原理

①變軌吊地面組裝調(diào)試完畢后，用鏟板車整體運(yùn)輸至井下安裝地點(diǎn)。由于變軌吊用于固定點(diǎn)裝、轉(zhuǎn)載設(shè)備，因此安裝地點(diǎn)不進(jìn)行鋪設(shè)軌道，直接將變軌吊的四個(gè)爬行裝置落在事先放置的枕木上，然后接通供液管路，將接頂裝置升起接實(shí)頂板或用兩棵單體支柱支設(shè)壓杠。② ZFM/BGD型變軌吊工作原理：變軌吊工作時(shí)大臂與伸縮臂配合使用，首先將伸縮臂伸出，放出臂上的伸縮鏈，將物件吊住，收臂收鏈，物件吊起，并且變軌吊的大臂可起落并旋轉(zhuǎn)360°，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備周圍物件的起吊與轉(zhuǎn)移的功能。旋轉(zhuǎn)大臂、調(diào)節(jié)方向和高度進(jìn)行安裝，操作方便快捷、安全可靠。

2.2 ZFM/DXT型液壓支架回撤平臺(tái)安裝、使用安全技術(shù)措施

①安裝：井下用3T手動(dòng)葫蘆配合鋼絲繩扣進(jìn)行安裝。

②結(jié)構(gòu)及工作原理：

1）ZFM/DXT型液壓支架回撤平臺(tái)由五個(gè)箱體、拉掩護(hù)裝置、液壓操縱裝置、液壓推拉缸組成。

2）將回撤、調(diào)向平臺(tái)運(yùn)至回撤工作面待撤第一組液壓支架處，箱體①和待撤液壓支架對(duì)正，用液壓支架推拉缸和平臺(tái)上推拉缸把液壓支架拉到箱體②上，在箱體②和箱體③上作90°調(diào)向再牽引至箱體④上，由液壓起吊車裝車運(yùn)出。

在箱體①②③尾部設(shè)兩組掩護(hù)支架，當(dāng)運(yùn)出第一組液壓支架后，由兩組掩護(hù)液壓支架交替將調(diào)向平臺(tái)運(yùn)至第二組待撤支架處，繼續(xù)調(diào)向、運(yùn)出，直至將整個(gè)回撤工作面液壓支架撤完。

2.3 ZFM/QDC型液壓支架運(yùn)輸車安裝及工作原理

①安裝：井下用3T手動(dòng)葫蘆配合鋼絲繩扣進(jìn)行安裝。

②工作原理：液壓起吊車有4個(gè)起吊液壓缸和4根可伸縮支腿組成，當(dāng)液壓支架在調(diào)向平臺(tái)調(diào)向后，起吊車4個(gè)吊缸勾住液壓支架底部4個(gè)起吊孔，伸縮支腿升起，將支架裝到平板車運(yùn)出，平穩(wěn)、高效、安全。

2.4 裝車斜臺(tái)的安裝

在風(fēng)巷距煤幫5m處安裝裝車斜臺(tái)，裝車斜臺(tái)的固定方式：裝車斜臺(tái)前端與軌道端部用專用插銷插接，在裝車斜臺(tái)左右兩側(cè)的柱窩內(nèi)各打三棵戴帽點(diǎn)柱，支柱支設(shè)完畢后用雙股8#鐵絲擰緊不少于三圈與頂網(wǎng)可靠連接。

3 支架的回撤新工藝

3.1 掩護(hù)支架的布置方法

在1#過渡支架架前固定老樁，老樁打在支架正前方8m處，老樁使用四壓兩戧固定，之后用大鏈將老樁與1#過渡支架推移頭連接，利用1#過渡支架推移裝置將支架抽出。抽出時(shí)，使用工作面調(diào)向絞車配合單體支柱將1#支架調(diào)至與煤幫平行，作為1#掩護(hù)支架使用。使用同樣的方法抽出2#過渡支架作為2#掩護(hù)支架。

3.2 3#～115#支架回撤（以3#支架為例）

①將回撤調(diào)向平臺(tái)和3#過渡支架對(duì)正，用回撤調(diào)向平臺(tái)上方JH-20型絞車鋼絲繩繞過回撤調(diào)向平臺(tái)導(dǎo)向輪并將鋼絲繩頭配合25T卸扣體與3#過渡支架推移框架相連；同時(shí)用副絞車鋼絲繩繩頭與Ф24.5繩扣繞過3#過渡支架上方的前立柱配合25T卸扣體相連并緊副絞車鋼絲繩用于支架防倒；隨后支架工推出3#過渡支架推移框架同時(shí)緊JH-20型絞車鋼絲繩，利用3#過渡支架自移方式將3#過渡支架抽出，3#過渡支架抽出上回撤調(diào)向平臺(tái)后緊副絞車鋼絲繩，此時(shí)將松JH-20型絞車鋼絲繩從導(dǎo)向輪取出完成支架調(diào)向工作。3#過渡支架調(diào)向完畢后，在原3#過渡支架位置支設(shè)兩架“一梁三柱”走向棚，將此處的頂板維護(hù)好。

②然后用液壓運(yùn)輸車將支架裝車運(yùn)走。

3.3 4#～115#支架回撤

用回撤3#過渡支架方法逐架向上回撤。

3.4 最后6架支架的撤除

①115#支架撤出后，將液壓運(yùn)輸車、回撤調(diào)向平臺(tái)、1.8m軌道拆除，然后用主、副絞車配合風(fēng)巷JH-20型絞車將支架轉(zhuǎn)向風(fēng)巷，在風(fēng)巷裝車。②工作面116#～118#支架用10m長(zhǎng)Ф26的大鏈一頭與1#掩護(hù)支架推移框架用Ф50×250mm銷子配合12T卸扣體相連，另一頭與待抽支架推移框架用Ф50×250mm銷子配合12T卸扣體相連，利用支架自移方式將支架抽出，再用通道上口主副絞車完成調(diào)向、拖運(yùn)至通道上口平巷段。③最后3架支架的撤除：先將119#支架回收并在原119#支架位置打設(shè)兩個(gè)“#”字形木垛，接實(shí)頂板，然后將2#掩護(hù)支架和1#掩護(hù)支架依次拉出外運(yùn)。掩護(hù)架拉出后在其原來位置打設(shè)2個(gè)“#”字形木垛，然后將主副絞車拆卸裝車外運(yùn)，利用風(fēng)巷JH-20絞車將120#、121#支架交錯(cuò)前移，每次移動(dòng)0.8m，并按前述方法對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，當(dāng)移至煤幫位置時(shí)，先將120#支架裝車運(yùn)出。120#架撤出后，在120#支架原位置架設(shè)兩個(gè)木垛，然后用同樣的方法將121#架拉出裝車外運(yùn)。

3.5 支架的裝車

回撤平臺(tái)處裝車：被撤支架在回撤平臺(tái)調(diào)完向，用25T卸扣體將副絞車鋼絲繩鉤頭與被撤支架推移框架相連，將支架拖至回撤平臺(tái)箱體上，然后松主絞車鋼絲繩（用Ф28×3000mm繩扣穿過通道上口主絞車鋼絲繩鉤頭，繩扣兩頭分別與液壓運(yùn)輸車上方支腿上Ф65×200mm固定銷軸相連，）將液壓運(yùn)輸車放至回撤平臺(tái)箱體上，然后用液壓運(yùn)輸車兩側(cè)的起吊液壓鉤分別與支架底座兩側(cè)的起吊孔相連，操作液壓運(yùn)輸車上的閥片將支架升起緊貼液壓運(yùn)輸車上橫梁。

3.6 支架車在回撤通道及風(fēng)巷的運(yùn)輸

①支架在通道內(nèi)的運(yùn)輸為：以主絞車牽引液壓運(yùn)輸車提升，用一根Ф28×6000mm繞過支架兩立柱配合25T卸扣體與副絞車鋼絲繩繩頭相連，同步跟隨，起保險(xiǎn)作用，主副絞車提升支架時(shí)要使用慢速檔。②支架車提至上口平巷后，待液壓運(yùn)輸車停穩(wěn)并將支架卸車，然后將液壓運(yùn)輸車下放至通道上口安全門（此時(shí)安全處于關(guān)閉狀態(tài)）停穩(wěn)并將主副絞車鋼絲繩移走，利用風(fēng)巷JH-20型慢速絞車將支架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，調(diào)完向后，將支架拖至風(fēng)巷裝車斜臺(tái)處裝平板車外運(yùn)，然后發(fā)信號(hào)啟動(dòng)主絞車將液壓運(yùn)輸車提至距通道上口5m處，打開通道內(nèi)安全門將液壓運(yùn)輸車放至回撤迎頭。

3.7 回撤平臺(tái)的移設(shè)

①回撤一架，回撤平臺(tái)向上移一架。②由于12107回撤通道坡度達(dá)到30°，加之通道淋水大，底板易泥化，若移回撤平臺(tái)困難，可借助副絞車進(jìn)行移設(shè)。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和建議

①工作面下部底板軟、設(shè)備重，造成提架阻力大，在回收下部幾臺(tái)支架時(shí)花費(fèi)了大量的時(shí)間，應(yīng)采取鋪設(shè)假底的方法來減小提架的阻力，節(jié)省回撤時(shí)間。②工作面傾角大，人員在下口作業(yè)時(shí)工作面上口應(yīng)放好警戒并掛好防護(hù)網(wǎng)，嚴(yán)禁人員進(jìn)入，防止落煤或落物由工作面滾下傷人。③由于工作面傾角大、設(shè)備重、地板軟，造成提架阻力大，在回收期間工作面調(diào)向JH-20絞車鋼絲繩斷裂或斷股更換鋼絲繩達(dá)5次，絞車電機(jī)燒壞1次，影響回撤工期。今后在絞車設(shè)備的選型上，必須注意提架環(huán)節(jié)最大阻力安全系數(shù)和鋼絲繩的安全配套，對(duì)大傾角重型設(shè)備回收的提架絞車，應(yīng)該多與廠商協(xié)作，生產(chǎn)更安全可靠且與現(xiàn)場(chǎng)情況相適應(yīng)的新設(shè)備，保證在規(guī)定的工期內(nèi)順利完成回撤任務(wù)。

5 小結(jié)

大傾角綜采面回收重型綜采設(shè)備的過程操作流程復(fù)雜，安全監(jiān)管難度和勞動(dòng)強(qiáng)度都比較大，要在相對(duì)穩(wěn)定、安全的前提下順利地在大傾角綜采面完成重型綜采設(shè)備的回收任務(wù)，就必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整回收工藝，縮減中間環(huán)節(jié)并適當(dāng)降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但是不能影響工效。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還需要更多的考慮和前期設(shè)計(jì)。

此次12107大傾角綜采工作面支架的回收，施工單位的前期準(zhǔn)備比較充分，設(shè)備運(yùn)輸?shù)姆阑O(shè)計(jì)、材料輸送以及現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)等工作都做得比較到位，有效規(guī)避了大傾角回收重型設(shè)備的安全隱患，回收期間未出現(xiàn)人員傷亡事故，達(dá)成了安全、快速回撤的目標(biāo)，為日后大傾角綜采面設(shè)備的拆卸和回收工作積累了有價(jià)值的參考經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭勝利.復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面液壓支架回撤技術(shù)[J].煤炭工程，2006（7）：35-36.

[2]袁忠和.綜采支架大傾角快速回撤[J].煤炭技術(shù)，2005，24（6）：106-107.

[3]王濤.大傾角工作面旋轉(zhuǎn)開采技術(shù)初探[J].煤炭工程，2009（09）.