關(guān)于綜采液壓支架反向安裝工藝實踐

舒建

（淮南礦業(yè)集團(tuán)謝橋煤礦開拓一區(qū)，安徽 淮南236221）

1 引言

綜采設(shè)備的迅速安裝是密切關(guān)乎到綜采工作面持續(xù)生產(chǎn)的一大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而被視作綜采工作面安裝主體工程的液壓支架的安裝速度，則是決定所有安裝工程進(jìn)程的核心原因。多年以來，始終采用液壓支架上行安裝技術(shù)。由于礦井開采慢慢朝著深部拓展，上風(fēng)巷壓力慢慢變大，上行式安裝技術(shù)的不足之處日趨明顯。所以，試著運(yùn)用一類新型的反向安裝技術(shù)[1]。

液壓支架的反向安裝技術(shù)在謝橋礦為首次應(yīng)用，沒有可以借鑒的經(jīng)驗。為此，應(yīng)在反復(fù)考察現(xiàn)場、科學(xué)論證、認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，編制出合理的施工規(guī)劃，科學(xué)組織，最后，通過該礦2212(1)綜采工作面的成功實踐，為高效、快速安裝綜采工作面開辟了一條有希望的途徑。

2 關(guān)于綜采液壓支架

液壓支架是基于摩擦支柱與單體液壓支柱等發(fā)展起來的工作面機(jī)械化支護(hù)裝置。它同滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及膠帶輸送機(jī)等構(gòu)成一個有機(jī)的總體，完成了采、支、運(yùn)等核心工序的綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，進(jìn)而推動長壁采煤工藝踏上了一個新的征程。液壓支架可以切實而又可行地支撐以及把控工作面頂板，隔斷采空區(qū)，避免矸石進(jìn)到工作面，確保施工空間，并且可以跟隨著工作面的推進(jìn)而進(jìn)行機(jī)械化移動，持續(xù)把采煤機(jī)與輸送機(jī)推向煤壁，從而實現(xiàn)了工作面高產(chǎn)、高效以及安全生產(chǎn)的需求。液壓支架的總重量與前期投資成本占據(jù)工作面全套綜采裝置的60%～70%，由此，液壓支架變成了當(dāng)代采煤工藝中的一大核心裝置。另外，采用液壓支架支護(hù)頂板是當(dāng)代采煤技術(shù)的一次重要變革，也是煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

3 工作面概況

該工作面為礦井二水平西翼C 組采區(qū)11-2 煤層一階段，工作面平均走向長度約3000m，傾向長度約200m，煤層平均厚度2.6m，傾角11.8～16.5°，平均13.8°，東起西翼二水平C 組采區(qū)上山，西至礦井邊界?；仫L(fēng)巷煤層底板標(biāo)高為-701.8～-738.6m，運(yùn)輸巷煤層底板標(biāo)高為-751.2～-786.1m，工作面通風(fēng)方式為上行U 型通風(fēng)。上階段1252(1)工作面已于2011年8月31日收作，鄰近1242（3）工作面已于2017年4月29日收作，本面上覆13-1 煤1252(3)工作面正在回采。煤層直接頂是11-3 煤、煤線1 與砂質(zhì)泥巖的復(fù)合頂，老頂為細(xì)砂巖，平均厚度3.3m。煤層直接底為平均厚度2.6m 的砂質(zhì)泥巖，老底為細(xì)砂巖。切眼長為200m，切眼寬為7m，傾角15°，切眼頂板支護(hù)為錨桿配合錨索支護(hù)頂板。

4 液壓支架技術(shù)參數(shù)

支架型號：ZZ7200/13/26；最大高度：2600mm；最小高度：1300mm；支架長度：6280mm；支架寬度：1430/1580mm；支架重量：20.4t。

5 支架運(yùn)輸路線選擇

2212(1 )綜采工作面回風(fēng)巷為沿空巷道，巷道壓力明顯，斷面不足，若工作面液壓支架使用正常的安裝技術(shù)，必須投入大量人員對回風(fēng)巷進(jìn)行臥底、刷擴(kuò)以滿足支架安裝條件，工作量極大，巷修工期長將造成工作面接替脫節(jié)。為此，該礦技術(shù)、管理人員認(rèn)真分析、廣泛調(diào)研，對相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，采用綜采設(shè)備從運(yùn)輸巷反向安裝的工藝技術(shù)，減少了綜采面近兩個月的脫節(jié)時間，在綜采工作面安裝工藝技術(shù)方面進(jìn)行了有益的探索。

6 安裝前的準(zhǔn)備工作

在切眼上口的回風(fēng)巷中正朝著安裝工作面施工絞車臥，絞車臥凈寬為5m，絞車臥底板和回風(fēng)巷底板一平，施工長度為4.5m。絞車臥內(nèi)安裝2 臺JSDB-19 慢速絞車，1 臺叫作主機(jī)，另1 臺叫作副機(jī)，用來牽引安裝支架，清理干凈工作面內(nèi)的浮貨，切眼內(nèi)巷道凈高控制在2.5m。在切眼內(nèi)距煤壁側(cè)800mm 處鋪設(shè)38kg/m 型軌道，切眼下出口彎設(shè)曲率半徑不小于12m 的彎道連接風(fēng)巷與切眼軌道。

7 JSDB-25 慢速絞車牽引力驗算

JSDB-25 慢速絞車選取大繩型號：準(zhǔn)Φ32mm，繩長為200m，額定最大牽引力是250kN。

牽拉支架時所需要的牽引力為：

F=mg(sinα+u1cosα)+qlg(sinα+u2cosα)

式中，m——支架重量，20400kg；

g——重力加速度，9.8m/s2；

α——巷道傾角，15°；

u1——支架摩擦阻力系數(shù)，取0.8；

q——鋼絲繩單位長度質(zhì)量，取3.5kg/m；

l——鋼絲繩使用長度，200m；

u2——鋼絲繩摩擦阻力系數(shù)，取0.15。

通過計算得出F=209.6kN，比JSDB-25 慢速絞車額定牽引力250kN 小，符合牽拉的要求[2]。

8 安裝工藝

①工作面液壓支架使用由下至上后退式逐架安裝。

②安裝工作面支架之前，最先要做的就是明確第一部支架（1#架）的位置，詳細(xì)位置為：沿運(yùn)輸巷中線位置，為1#架下側(cè)護(hù)板的下側(cè)邊為基準(zhǔn)線，順著底座下側(cè)邊，垂直頂板打設(shè)一排柱距為0.4m 的單體支柱，以防1#支架發(fā)生下滑與傾斜[3]。

③所有支架在切眼中正面朝上（推移桿朝上），掩護(hù)梁對著底部，便于安裝支架。

④預(yù)裝支架和切眼上口的主、副機(jī)絞車連接完成以后，移除支架的封車件，牽引支架。主、副機(jī)絞車在牽引預(yù)裝支架時要邊進(jìn)行邊開車，力求統(tǒng)一。

⑤在支架的安裝位置斜上方6m 的頂板上（軟幫側(cè)）安裝一個導(dǎo)向滑輪。當(dāng)預(yù)裝支架的掩護(hù)梁尾端被拉至支架安裝位置上方2m 處時，停穩(wěn)主、副絞車，把副機(jī)絞車的大繩由支架上拆除，透過滑輪，連接在支架的2 個后立柱的繩扣上，在主、副機(jī)絞車的牽引下，把預(yù)裝支架沿著順時針90°的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，把支架置于安裝位置上，連接好支架的入液與回液管，承載上升。如果支架歪斜，則通過副絞車與單體人工把支架調(diào)整到正確位置（如圖1所示）。

圖1 切眼內(nèi)液壓支架安裝示意圖

9 結(jié)語

謝橋礦綜采工作面反向安裝的實踐表明，相較于上行安裝技術(shù)，反向安裝的發(fā)展?jié)摿Ω?，尤其是在上行安裝技術(shù)條件缺乏或無法獲得這一條件時，其優(yōu)點(diǎn)更加突出，尤其對于今后礦井進(jìn)一步向深部開采，礦壓顯現(xiàn)越來越劇烈，而回風(fēng)巷為沿空巷道的工作面，可大大減少安裝準(zhǔn)備工作量，能夠有效緩解接替緊張局面。