大跨度綜采工作面回撤期間掩護(hù)支架的使用及技術(shù)改進(jìn)

張興廣

摘? 要：單侯礦5102綜采工作面收尾時，采面收尾寬度達(dá)到11 m，采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)支護(hù)。由于5102綜采工作面使用的是ZY6600/21/45整體梁支架，整體長度為7.25 m，在采面回撤時需要的空間大，為保證回撤工作面迎頭的支護(hù)強度，提高員工操作的安全系數(shù)，決定在5102使用三組掩護(hù)支架回撤液壓支架。

關(guān)鍵詞：綜采工作面;三組掩護(hù)支架;回撤工藝;應(yīng)用改進(jìn)

中圖分類號：TD82? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工作面概況

5102為單侯礦5煤首采工作面，位于首采區(qū)西部，上覆6煤層的6101N、6102N工作面均已回采完畢，下無采掘活動。工作面采用1組ZY6400/21/45型掩護(hù)支架和113組ZY6600/21/45型掩護(hù)型支架進(jìn)行支護(hù)。工作面平均傾斜長度163.37 m，平均煤層角度6°，平均煤層厚度3.96 m，兩巷超前采用DJB1000金屬鉸接頂梁配合DZ-3.15m單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)，超前加強支護(hù)段不小于30 m。

5102基本頂巖性為粉砂巖，平均厚度3.40 m，灰色，局部具水平層理。直接頂巖性為細(xì)砂巖，平均厚度1.45 m，淺灰色，含植物化石碎屑，上部較細(xì)，下部較粗，泥質(zhì)膠結(jié)，觀感顯粗糙，局部為中砂巖。

依據(jù)《5102工作面回采地質(zhì)說明書》含煤地層頂?shù)装鍘r性特征以及參考單侯礦6#煤層已采工作面礦壓觀測成果，確定該工作面直接頂為中等偏穩(wěn)定的2～3類頂板，老頂來壓顯現(xiàn)強烈程度為Ⅱ級明顯。

2 傳統(tǒng)的回撤工藝

采面回撤收尾時，鋪網(wǎng)上繩，每組支架頂梁上串2根4 mπ型鋼，每根π型鋼下打設(shè)一根單體柱，在用單體柱配合3 m落葉松兩面平打托梁支護(hù)，一梁三柱。回撤液壓支架時采用一組掩護(hù)支架，老塘毛窩內(nèi)使用3.3 mπ型鋼配合單體柱支護(hù)，一梁四柱，見七回二，每班班末保證不少于5排單體柱。

如圖1、圖2所示。

傳統(tǒng)的回撤工藝每班工作量大，以每班回撤2組支架計算，需要支設(shè)回撤單體柱60多次，工人勞動強度大?；爻酚^需要的支護(hù)面積大，頂板難于管理，工作環(huán)境危險，人員需要經(jīng)常進(jìn)入毛窩內(nèi)回撤單體柱?；爻窌r材料損耗大，支網(wǎng)柱消耗量大，單體柱、π型鋼容易損壞。

3 三組掩護(hù)支架

為節(jié)省人力，提高回撤支架的效率，減少材料的消耗，保證人員的作業(yè)安全，在5102工作面率先使用三組掩護(hù)支架回撤液壓支架，如圖3所示。

4 三組掩護(hù)支架在實際應(yīng)用中的改進(jìn)

由于三組掩護(hù)支架在我礦屬于首次采用，在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了一些問題：

（1）掩護(hù)支架自移裝置操作繁瑣，耗費的工時多。

（2）牽拉掩護(hù)支架時使用支架自身的推移頂子，排出的乳化液造成采面迎頭積水，工作環(huán)境差。

（3）老塘毛窩內(nèi)支護(hù)強度不夠，當(dāng)頂板來壓時，可能無法牽拉掩護(hù)支架。

解決方案：

（1）為了簡化牽拉掩護(hù)支架的操作，結(jié)合以往牽拉掩護(hù)支架的經(jīng)驗，決定采用25 t絞車配合掩護(hù)支架推移頂子牽拉掩護(hù)支架。在未拆的第一組支架頂梁上掛好導(dǎo)向的工字輪，絞車?yán)K頭與推移頂子用40 t溜子大鏈固定好，將推移頂子升出，開動絞車繃緊絞車?yán)K，液壓支架工在架箱內(nèi)操作手把，收回推移頂子，以此牽拉掩護(hù)支架，由于推移頂子的伸縮量只有800 mm，所以每回撤一組支架需要收兩回推移頂子。這種方法操作簡便，不易斷繩，在頂板壓力大時還能使用滑輪組牽拉掩護(hù)支架，增加員工操作的安全系數(shù)。

（2）將三組掩護(hù)的回液系統(tǒng)與支架的主回液接通，形成閉合的供液系統(tǒng)，有效減少了采面的回撤迎頭的水源，不僅使生產(chǎn)環(huán)境得到改善，作業(yè)安全得到進(jìn)一步保障。

（3）由于三組掩護(hù)支架的最大支護(hù)寬度為5 m左右，對于收尾寬度為11 m的采面支護(hù)的范圍有限。為保證順利牽拉掩護(hù)支架，提高工作環(huán)境的安全系數(shù)，采用3 m落葉松兩面平配合單體柱加強支護(hù)，如圖4所示。

5 三組掩護(hù)支架的注意事項

（1）掩護(hù)支架的位置關(guān)系：最靠近老塘側(cè)的掩護(hù)支架與待回撤支架的大柱對齊，控制好老塘毛窩的大小;三組掩護(hù)支架對齊，掩護(hù)支架的頂梁端與待回撤支架的頂梁留出不大于500 mm的間距，掩護(hù)支架間留出不大于200 mm的間距。

（2）回撤迎頭支護(hù)：迎頭支護(hù)必須先支后回，在牽抹出支架后必須先搭設(shè)托梁，再牽拉掩護(hù)支架。所搭設(shè)的大板必須挑繩支護(hù)，支設(shè)好的單體柱及時拴好防倒繩。兩側(cè)毛窩及時使用支網(wǎng)柱支護(hù)好，先牽拉掩護(hù)支架然后回撤毛窩內(nèi)的單體柱。

（3）牽拉掩護(hù)支架的順序：先牽拉靠近老塘側(cè)的掩護(hù)支架，再依次牽拉另外2組支架。牽拉掩護(hù)支架前把架腳煤矸清理干凈，牽拉過程中使用抬腳頂子，減少牽拉過程中的阻力。牽拉掩護(hù)支架時控制好架向，防止掩護(hù)支架間咬架或倒架。

6 三組掩護(hù)支架的優(yōu)點

（1）降低了回撤迎頭員工的勞動強度，提高了回撤迎頭的頂板的支護(hù)強度，有效降低了毛窩內(nèi)頂板事故的發(fā)生。

（2）減少了回撤迎頭單體柱及支網(wǎng)柱的投入量，降低了材料的損耗，盤活了設(shè)備物資。

（3）以往的回撤工藝，每班至多能回撤2組，采用三組掩護(hù)支架后，每班回撤至少能夠回撤2.5組支架，條件好時還能回撤3組支架，大大提高了回撤的效率，縮短了工作面回撤支架的回撤周期，為該礦的生產(chǎn)銜接提供了保障。

伴隨著煤礦產(chǎn)量的日益提高，綜采設(shè)備將被廣泛地應(yīng)用，綜采液壓支架由于整體性好，支護(hù)強度高，將逐步成為煤礦綜采工作面必不可少的一部分。三組掩護(hù)支架的回撤工藝對于順利回撤綜采液壓支架，實現(xiàn)回撤綜采工作面的高產(chǎn)高效具有較強的指導(dǎo)意義。

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