綜采工作面液壓支架回撤裝置在五陽(yáng)煤礦的應(yīng)用

邢志強(qiáng)

（潞安環(huán)能股份公司五陽(yáng)煤礦，山西長(zhǎng)治046205）

煤礦井下綜采工作面液壓支架的回撤方法不一，尤其對(duì)于頂板條件較差的中厚煤層綜采工作面液壓支架回撤，存在周期長(zhǎng)，安全問題多[1-3]，中厚煤層及薄煤層綜采工作面液壓支架回撤，一般都采用“拉旱船”的方法，即在軌道內(nèi)安裝回撤絞車在切眼內(nèi)煤層或底板上固定一個(gè)改向滑輪用鋼絲繩向外拉液壓支架[4-5]，此種方法存在安全系數(shù)低、效率低、工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。液壓支架作為現(xiàn)代化綜采生產(chǎn)的主要設(shè)備，在煤礦工作面回采結(jié)束后，液壓支架的安全、高效回撤是保證礦井生產(chǎn)接續(xù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著綜采面長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng)，支架數(shù)量也在相應(yīng)增加，支架噸位也越來(lái)越重，用傳統(tǒng)的回撤工藝進(jìn)行支架回撤已不能滿足礦井安全生產(chǎn)需要，急需一種新的支架回撤工藝來(lái)解決這一難題。

1 回撤裝置的構(gòu)成與功能

回撤裝置由調(diào)移裝置大臂部分、轉(zhuǎn)動(dòng)提升部分、固定部分3部分組成見圖1。

圖1 液壓支架回撤裝置結(jié)構(gòu)圖

調(diào)移裝置大臂部分由內(nèi)臂、外臂及外臂內(nèi)的拉伸油缸、吊環(huán)組成。吊環(huán)與液壓支架通過鏈條連接；吊環(huán)隨內(nèi)臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過鏈條拉動(dòng)液壓支架一起運(yùn)動(dòng)。外臂套在內(nèi)臂外，可對(duì)內(nèi)臂起保護(hù)作用。

轉(zhuǎn)動(dòng)提升部分有旋轉(zhuǎn)油缸、搖擺座、提升油缸組成。旋轉(zhuǎn)油缸可帶動(dòng)搖擺座和回撤裝置大臂一起左右運(yùn)動(dòng)，提升油缸可帶動(dòng)調(diào)移裝置大臂上下運(yùn)動(dòng)，以上兩過程配合拉動(dòng)液壓支架運(yùn)動(dòng)，并將其拉到適當(dāng)位置。

固定部分有基座、橫梁組成?；爻饭潭ㄔ跈M梁上，橫梁分別與（2或3）個(gè)起掩護(hù)作用的液壓支架上的推溜缸連接固定。基座上帶有滑靴，滑行時(shí)可以減少阻力。

2 回撤裝置的主要技術(shù)參數(shù)（見表1）

表1 TYH300型液壓支架回撤裝置技術(shù)參數(shù)

3 回撤工藝方法

3.1 原綜采工作面液壓支架回撤工藝

以五陽(yáng)煤礦7607工作面液壓支架回撤為例，7607工作面錨網(wǎng)支護(hù)規(guī)格（寬×高）為8 m×3.2 m。工作面長(zhǎng)226.5 m，最大坡度為3°，平均坡度1.5°，共回撤液壓支架153 架（包含端頭架3 架和端尾架3 架）端頭大架型號(hào)ZFG7500/22/36，每架液壓支架重量為25.2 t，中間架型號(hào)為ZF7000/20/40，每架液壓支架重量為24.5 t。

3.2 采用絞車牽引間隔回撤支架

抽出第2架支架，降架，將第2架支架的后立柱加長(zhǎng)段收回，然后收回前立柱加長(zhǎng)段。

抽架，將兩部撤架絞車分別掛住第2 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后開始落支架前、后立柱，待支架與頂板分開后，開動(dòng)絞車進(jìn)行擺架與撤架，此過程需兩部絞車配合進(jìn)行，支架每往外抽出一下需開動(dòng)煤墻側(cè)絞車將支架擺一下方向，最終將支架撤出。

拉架，第2 架支架回撤出來(lái)以后由拖架絞車掛住推移框架將支架拖運(yùn)出撤架點(diǎn)。

護(hù)頂，待第2架支架撤出后，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人檢查頂板后，及時(shí)安排人員在老塘及煤墻打設(shè)單體柱或木點(diǎn)柱進(jìn)行支護(hù)。

回撤第一架支架，打木垛，將第1架支架的護(hù)幫板落下，在第1 架支架靠近煤墻1.5 m、支架外側(cè)（運(yùn)巷側(cè)）的空頂處，及時(shí)用一面平打設(shè)1個(gè)木垛。

降架，將第1架支架的后立柱加長(zhǎng)段收回，然后收回前立柱加長(zhǎng)段。

撤架，將兩部撤架絞車分別掛住第1 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后開始落支架前、后立柱，待支架與頂板分開后，開動(dòng)絞車進(jìn)行擺架與撤架，兩部絞車配合將支架撤出來(lái)。

拉架，第1 架支架回撤出來(lái)以后由拖架絞車掛住推移框架將支架拖運(yùn)出撤架點(diǎn)。

護(hù)頂，在第2架支架靠近煤墻1.5 m、支架外側(cè)（運(yùn)巷側(cè)）的空頂處，及時(shí)用一面平打設(shè)1個(gè)木垛。

以上步驟為間隔抽架回撤法一個(gè)循環(huán)。

3.3 原綜采工作面液壓支架回撤工藝存在問題

安全隱患多：小絞車在牽引支架前移或擺向時(shí)監(jiān)護(hù)人員近距離觀察，小絞車鋼絲繩易斷裂彈出打傷監(jiān)護(hù)人員?；爻窌r(shí)間長(zhǎng)：用小絞車牽引支架前移及擺向時(shí)，每次支架前移及擺向都需作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)察看后撤至監(jiān)護(hù)點(diǎn)后方可打信號(hào)進(jìn)行回撤，需多次調(diào)整才能讓液壓支架撤出；小絞車鋼絲繩拉支架時(shí)可能將相鄰支架立柱拉傷；作業(yè)人員多，勞動(dòng)效率低。小絞車司機(jī)2名，信號(hào)工1名，監(jiān)護(hù)頂板、支架、鉤頭人員2名，最少需要5人才能完成作業(yè)；操作難度大：小絞車司機(jī)遠(yuǎn)距離牽引時(shí)看不見現(xiàn)場(chǎng)情況，只能憑信號(hào)操作，對(duì)小絞車司機(jī)操作絞車要求較高。

3.4 液壓支架回撤新工藝

根據(jù)以前綜采工作面回撤液壓支架工藝存在的問題，通過調(diào)研，決定在7607工作面采用TYH300型液壓支架回撤裝置進(jìn)行液壓支架回撤工作。

順序抽架回撤：

第1架支架→降架→落前梁→撤架→拉架。以上步驟為順序回撤法的一個(gè)循環(huán)。

第1～4架支架利用機(jī)尾及切眼絞車配合單體柱進(jìn)行前移、調(diào)向回撤出工作面，每架支架調(diào)向后，及時(shí)在原有位置架設(shè)木垛維護(hù)頂板。同時(shí)在運(yùn)巷口加設(shè)封口木垛。

第5～6架支架同樣利用機(jī)尾及切眼絞車配合單體柱進(jìn)行前移、調(diào)向作為拆除支架的掩護(hù)支架。兩掩護(hù)架間距500 mm，平行于煤墻，升緊共同維護(hù)頂板。

支架回撤裝置回撤第7～148架支架：

回撤裝置放置在橫梁上，與橫梁銷軸連接，橫梁與掩護(hù)支架的推溜缸連接固定。開始作業(yè)前先將支架進(jìn)行落架，收前后梁。操作控制手柄，控制提升油缸提升大臂，帶動(dòng)待撤支架向上運(yùn)動(dòng)，前端略高于底板。操作控制手柄，控制一側(cè)旋轉(zhuǎn)油缸拉伸，另一側(cè)旋轉(zhuǎn)油缸收縮，使大臂向停產(chǎn)線一側(cè)擺動(dòng)，帶動(dòng)待撤支架向前拉出1.5 m～2 m。操作控制手柄，控制中間大臂內(nèi)拉伸油缸將內(nèi)臂伸出，使待撤支架側(cè)向偏轉(zhuǎn)一定角度。用機(jī)尾硐室絞車將液壓支架拉出至裝車點(diǎn)，裝上平板車，并運(yùn)送出去，完成撤除。支架拉出后，及時(shí)在回撤支架原有位置架設(shè)木垛維護(hù)頂板。掩護(hù)支架向前推移，回撤裝置隨橫梁向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)回撤裝置的自移。

掩護(hù)支架移動(dòng)過程：2 個(gè)掩護(hù)支架的推溜缸向前伸出，推動(dòng)橫梁向前移動(dòng)，調(diào)移裝置隨橫梁一起向前移動(dòng)保持掩護(hù)支架1（靠近煤墻）的工作狀態(tài)，收縮掩護(hù)支架2立柱后，收縮掩護(hù)支架2的推移，拖動(dòng)掩護(hù)支架2向前移動(dòng)，移動(dòng)到位后撐起掩護(hù)支架2接頂。保持掩護(hù)支架2的工作狀態(tài)，收縮掩護(hù)支架1立柱，收縮掩護(hù)支架1的推移，拖動(dòng)掩護(hù)支架1向前移動(dòng)。

以上為完成一個(gè)循環(huán)的回撤過程，可重復(fù)上述過程進(jìn)行下一個(gè)待撤支架的回撤(如圖2)。

圖2 液壓支架回撤示意圖

每回撤2架支架，在掩護(hù)支架后方靠近煤墻側(cè)，采用2 m長(zhǎng)的一面平各打設(shè)木垛，以維護(hù)頂板，保持通風(fēng)通暢。回撤至第148架支架時(shí)，拆除“回撤裝置”、掩護(hù)支架，最后拆除第148架支架。

4 回撤效果

7607 工作面液壓支架回撤與以往相同條件綜采工作面液壓支架回撤相比較，7607綜采工作面一個(gè)小班可回撤支架8 架，原小絞車牽引回撤最多可回撤支架5架，工作效率提高60%；每班可節(jié)省用工2個(gè)，小絞車司機(jī)可少用1 人，監(jiān)護(hù)及信號(hào)工不同時(shí)作業(yè)可兼顧作業(yè)，可少用1 人；工作安全系數(shù)明顯提高，避免了鋼絲繩斷繩傷人現(xiàn)象；在支架回撤后的老塘打設(shè)木垛后切眼通風(fēng)量明顯增大，避免了工作面因通風(fēng)量不足，而開設(shè)風(fēng)機(jī)影響運(yùn)輸空間的情況。

5 結(jié)語(yǔ)

綜采工作面液壓支架回撤新工藝在潞安五陽(yáng)煤礦7607工作面的應(yīng)用，有效解決了傳統(tǒng)回撤技術(shù)的缺陷和不足，提升了回撤安全性，提高了回撤效率。