1309綜采工作面倒回支架回撤技術(shù)應(yīng)用

曹建波

（晉煤集團(tuán)沁秀公司岳城煤礦，山西 晉城 048000）

隨著大采高工作面幾何參數(shù)的加大，綜采成套設(shè)備尺寸的增大和重量的加重、生產(chǎn)能力的增加、工作面推進(jìn)速度的加快，需要快速安裝設(shè)備和搬家倒面，這就對(duì)開切眼和回撤通道的尺寸、施工及支護(hù)提出了新的要求。一般開切眼高和寬取決于設(shè)備尺寸和要求的安全間隙，不同采高，開切眼規(guī)格、施工方法及支護(hù)方式也不同。岳城煤礦1309綜采工作面收尾回撤無法進(jìn)行常規(guī)操作，同時(shí)由于近距離煤層工作面頂板易失穩(wěn)等原因，必須提出另外有針對(duì)性的回撤技術(shù)方案。技術(shù)人員對(duì)回撤通道設(shè)計(jì)了“錨網(wǎng)+錨索”聯(lián)合支護(hù)工藝，采用倒回支架回撤技術(shù)，制定了相關(guān)的回撤安全措施。

1 工作面概況

岳城煤礦隸屬于晉煤集團(tuán)沁秀公司，地處沁水縣鄭村鄉(xiāng)，核定生產(chǎn)能力150萬t/a，當(dāng)前主采3號(hào)煤層。1309工作面位于三采區(qū)的東部，工作面布置如圖1所示。該工作面受單斜構(gòu)造控制，煤層傾角一般為8°～12°，平均為10°。工作面采用走向長壁后退式綜采放頂煤采煤方法，全部垮落法管理頂板。工作面使用支架型號(hào)ZY12000-20/40D液壓支架120組，運(yùn)輸罐籠尺寸設(shè)計(jì)為：5000mm×1670mm×2400mm（長×寬×高），前梁長3.80m，單臺(tái)重22.5t。在工作面終采線附近，由于斷層增多，受到應(yīng)力集中區(qū)的影響，風(fēng)巷斷面收縮變形嚴(yán)重，需要重點(diǎn)維修。由于設(shè)備的尺寸較大，采用常規(guī)回撤工藝無法按期完成運(yùn)輸要求，因此制定了工作面倒回支架回撤技術(shù)方案。

圖1 1309工作面布置圖

2 工作面支架回撤前準(zhǔn)備工作

（1）回撤通道支護(hù)形式?；爻吠ǖ啦捎谩板^網(wǎng)+錨索”聯(lián)合支護(hù)方式，頂網(wǎng)為10000mm×1200mm卷網(wǎng)，錨桿Ф20mm×2200mm高強(qiáng)錨桿，錨索規(guī)格為Ф20mm×4500mm，如圖2所示。

圖2 回撤通道支護(hù)設(shè)計(jì)圖

采用“錨網(wǎng)+錨索”支護(hù)，有效地控制了回撤通道頂板和煤壁的變形與破壞，在整個(gè)回撤期間頂板穩(wěn)定，滿足了設(shè)備撤出的要求。

與傳統(tǒng)的回撤工藝相比，“錨網(wǎng)+錨索”支護(hù)顯著減少了回撤通道支護(hù)材料和人工費(fèi)用。更重要的是，“錨網(wǎng)+錨索”支護(hù)提高了回撤通道的安全程度，簡化了設(shè)備撤出工序，斷面利用率高，有利于工作面通風(fēng)，從而為提高回撤速度、縮短工作面回撤時(shí)間帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）采面推進(jìn)至距終采線20m處的頂板控制。采面推進(jìn)至距終采線20m，將采高降低至3.6m。在回采過程中，支架升架必須達(dá)到初撐力，保證割平頂?shù)装?。由?309工作面有夾矸，根據(jù)回撤通道內(nèi)夾矸頂?shù)装宓木嚯x，每隔10m做一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，然后在工作面擋煤板上的對(duì)應(yīng)位置將各點(diǎn)標(biāo)好。

（3）采面推進(jìn)至距終采線20m時(shí)工作面防止漏矸、串矸技術(shù)。采面推進(jìn)至距終采線20m時(shí)，采煤機(jī)司機(jī)要熟悉各點(diǎn)頂?shù)装鍔A矸位置情況，應(yīng)嚴(yán)格按照通道內(nèi)各點(diǎn)巷道高度和夾矸距頂?shù)装宓木嚯x割煤。

（4）采面推進(jìn)至距終采線20m，在回撤通道內(nèi)每隔10m測量一個(gè)底板標(biāo)高點(diǎn)，同時(shí)在工作面對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行測量，采煤機(jī)司機(jī)依據(jù)測量結(jié)果調(diào)整工作面頂?shù)装?，保證工作面貫通和頂?shù)装逑嗥健?/p>

3 工作面支架回撤工藝

從圖1工作面布置圖可知，如采用正回支架回撤，支架將從下方1309風(fēng)巷進(jìn)行運(yùn)輸，但是該作業(yè)會(huì)影響1309鄰近的1307工作面巷道開口作業(yè)，因此正回支架回撤方案不太合適。采用倒回支架回撤技術(shù)方案，從工作面上方的機(jī)巷進(jìn)行外運(yùn)，巷道擴(kuò)建工作量少，且處于工作面新鮮風(fēng)流，工作環(huán)境較好，計(jì)算數(shù)據(jù)顯示支架回撤工期可比正回支架回撤少8d?；谝陨戏治?，確定采用工作面倒回支架回撤，從機(jī)巷回收外運(yùn)的技術(shù)方案。

3.1 回撤工序

回收順序?yàn)椋恨D(zhuǎn)載機(jī)→運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭件→采煤機(jī)→運(yùn)輸機(jī)其他件→風(fēng)巷輔助設(shè)備設(shè)施→液壓支架→機(jī)巷輔助設(shè)備設(shè)施。

液壓支架采取倒回支架方式，采用絞車配合單體支柱抽出支架，在機(jī)巷整體裝車運(yùn)輸至+440m水平軌道大巷解體后升井，運(yùn)輸采用JH-20型絞車?；厥詹擅簷C(jī)、回收采面運(yùn)輸機(jī)、回收轉(zhuǎn)載機(jī)、回收150型皮帶之后，開始對(duì)液壓支架進(jìn)行回收，采用雙掩護(hù)支架進(jìn)行回撤方式，從119#支架機(jī)尾方向向機(jī)頭方向回撤液壓支架。從機(jī)尾119#支架直接下運(yùn)，及時(shí)用單體液壓支柱維護(hù)好回撤空間后，將120#、118#支架依次抽出作為通道掩護(hù)式液壓支架支護(hù)回撤通道，在機(jī)尾三角區(qū)位置架設(shè)木垛及點(diǎn)柱。收尾支護(hù)如圖3所示。每回撤1組支架，掩護(hù)支架向前移動(dòng) 1個(gè)架寬的距離，維護(hù)煤壁側(cè)作為通風(fēng)道，采空側(cè)則采用臨時(shí)支護(hù)。液壓支架抽出后利用JH-20型絞車外運(yùn)。

圖3 收尾支護(hù)平面圖

3.2 出架空間臨時(shí)支護(hù)方式

出架空間上方為工作面收尾時(shí)所鋪頂網(wǎng)，為非錨桿支護(hù)區(qū)，當(dāng)液壓支架抽出后頂板容易發(fā)生下沉事故，必須采用臨時(shí)支護(hù)對(duì)此空間及時(shí)維護(hù)。

在支架回撤后在掩護(hù)支架頂梁搭接礦用11#定型工字鋼架棚5棚2.2m、棚距700mm，鋼梁配合DZ25-250/100型單體液壓支柱，煤墻側(cè)單體支柱距掩護(hù)架1m，采空側(cè)單體支柱距煤墻側(cè)單體支柱0.8m。待抽支架與棚梁之間布置礦用11#定型工字鋼架棚，1棚1.5m。出架空間臨時(shí)支護(hù)示意圖如圖4所示。

圖4 出架空間臨時(shí)支護(hù)示意圖

4 結(jié)語

1309綜采工作面液壓支架采用倒回支架回撤技術(shù)方案，回撤通道的支護(hù)方式穩(wěn)定，倒回支架工藝合理，巷道維修量少，支架回撤作業(yè)中安全有序，整個(gè)搬家工期提前8d完成。該倒回支架回撤技術(shù)方案的設(shè)計(jì)是成功的，有效實(shí)現(xiàn)了工作面的高效安全回收，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。