綜采工作面設(shè)備快速回撤工藝探討

陳小剛，李 耀

（世紀(jì)萬安科技（北京）有限公司，北京 100029）

1 概述

綜采工作面采到停采線后，設(shè)備回撤快慢影響著工作面的封閉時(shí)間以及通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間，決定著采煤運(yùn)輸設(shè)備的再次利用周轉(zhuǎn)時(shí)間，國內(nèi)各大煤礦企業(yè)都在探索改進(jìn)綜采工作面設(shè)備快速回撤技術(shù)。傳統(tǒng)的綜采工作面回撤一個(gè)采面所有設(shè)備，從末采階段到設(shè)備拆除完畢，一般需要40～60天，拆除工作環(huán)節(jié)較多、環(huán)境惡劣，而且效率較低、安全沒有保障。神東煤炭集團(tuán)柳塔煤礦根據(jù)礦井實(shí)際，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)備回撤工藝進(jìn)行了改進(jìn)，針對(duì)綜采工作面設(shè)備回撤技術(shù)進(jìn)行了有益探索，總結(jié)出一套快速進(jìn)行設(shè)備回撤的新工藝，并在12123綜采工作面進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐，取得了明顯的成效。

2 12123綜采面回撤

2.1 12123綜采面概況

柳塔煤礦隸屬神東煤炭集團(tuán)，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)小柳塔村北西。生產(chǎn)規(guī)模3.00 Mt/a，采用斜井-平硐綜合開拓方式，目前開采1-2上、1-2煤、2-2煤，采用傾斜長壁采煤法，巷道掘進(jìn)采用掘錨機(jī)，支護(hù)方式錨網(wǎng)支護(hù)。

12123采煤工作面傾向長度1215 m，走向長274 m，傾角為0°～3°，開采1-2煤層，采高3 m。1-2煤層屬容易自燃煤層，自燃傾向性等級(jí)屬Ⅰ類。老頂為粉砂巖，直接頂為泥質(zhì)粉砂巖，直接底為泥質(zhì)粉砂巖。采用傾斜長壁后退式綜合機(jī)械化一次采全高的采煤工藝，采煤機(jī)進(jìn)刀方式為端部斜切進(jìn)刀；采取全部垮落法管理采空區(qū)頂板。主要布置12123回風(fēng)順槽、12123膠運(yùn)順槽、12123輔運(yùn)順槽、12123切眼、12123主回撤、12123輔回撤六條巷道。

2.2 回撤的主要設(shè)備

需要回撤的設(shè)備包括液壓支架：ZY12000/20/40型兩柱電液控支架共計(jì)161臺(tái)，其中中間架151臺(tái)，端頭支架6架（頭3尾3），過渡支架4臺(tái)（頭2尾2）；JOY3×855型運(yùn)輸機(jī)；JOY400 kW轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)各一套；膠帶輸送機(jī)一部；JOY7LS6C/LWS637型采煤機(jī)；K35055M型乳化泵4臺(tái)；K16065M型噴霧泵站共3臺(tái)；KBSZGY-4000 kVA/10 (6) 移動(dòng)變壓器兩臺(tái)，KBSZGY-2000 kVA/6 移動(dòng)變壓器一臺(tái)，KBSZ GY-200/6變壓器一臺(tái)，KJZ3-1500/3300-9 和KJZ-1500/1140-9型組合開關(guān)各一臺(tái)。

2.3 回撤時(shí)間

12123綜采工作面于2019年8月14日與主回撤通道安全貫通，設(shè)備回撤從2019年8月15日開始，至2019年8月24日結(jié)束，實(shí)際共用9天時(shí)間。

3 快速回撤工藝

3.1 回撤工藝

（1）傳統(tǒng)回撤工藝

一般采至停采線15 m時(shí)，開始鋪金屬網(wǎng)，做拉架道；工作面推進(jìn)至停采線6 m時(shí)，開始在支架與金屬網(wǎng)間穿梁；工作面推進(jìn)至停采線3 m時(shí)，停止拉架，繼續(xù)割煤5刀，期間液壓支架上替換3次板梁，并在煤壁側(cè)掛滿金屬網(wǎng)。拉架道完成后，開始清理工作面浮煤、釘?shù)?，安調(diào)度絞車和回柱絞車。拆除順序：順槽膠帶輸送機(jī)→設(shè)備列車→轉(zhuǎn)載機(jī)→破碎機(jī)→采煤機(jī)→工作溜→液壓支架。

液壓支架通過回柱絞車拖移至裝架平臺(tái)，裝平板車，運(yùn)輸通過調(diào)度絞車牽引平板車從軌道運(yùn)輸出井。

一個(gè)綜采工作面從末采階段采到設(shè)備拆除完畢，一般需要40～60天。

（2）回撤工藝改進(jìn)

a、提前準(zhǔn)備回撤通道

回撤通道在工作面掘進(jìn)期間，采用掘錨機(jī)掘進(jìn)工藝一次性掘出，主回撤通道作為拆除液壓支架的拉架道，輔回撤通道作為設(shè)備拆除的運(yùn)輸通道。

12123綜采工作面主輔回撤通道斷面為矩形，設(shè)計(jì)寬度5.4 m，主回撤高度3.7～4.2 m，輔回撤高度3.6 m，主回撤通道使用錨網(wǎng)索+W鋼帶進(jìn)行支護(hù)，2 m一排，一排3套錨索，輔回撤通道使用錨網(wǎng)索支護(hù)，5 m一排，一排2套。工作面推進(jìn)至主回撤通道30 m時(shí)，采用支設(shè)木垛方式或垛式支架對(duì)主回撤通道進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。推進(jìn)至主回撤通道10 m時(shí)開始在頂板上鋪復(fù)合網(wǎng)，與主回撤通道貫通后支架上的復(fù)合網(wǎng)與主回撤通道頂板上金屬網(wǎng)連接即可。距采通5 m左右開始掛鋼絲繩，每根鋼絲繩間距0.8 m，共掛6根鋼絲繩，當(dāng)工作面頂板破碎，容易發(fā)生漏矸破壞網(wǎng)片時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況加密鋼絲繩或在頂板采取補(bǔ)打錨桿等補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施。工作面清理浮煤，安回柱絞車。拆除順序：順槽膠帶輸送機(jī)→設(shè)備列車→轉(zhuǎn)載機(jī)→破碎機(jī)→采煤機(jī)→工作溜→液壓支架。

b、采用搬運(yùn)車運(yùn)輸設(shè)備

圖1 12123綜采工作面巷道布置

液壓支架通過回柱絞車拖移至裝架平臺(tái)，裝支架專用運(yùn)輸車，從輔回撤通道至輔助運(yùn)輸巷運(yùn)輸出井。

采用提前準(zhǔn)備回撤通道和使用搬運(yùn)車運(yùn)輸設(shè)備，比傳統(tǒng)工藝做拉架道時(shí)間和采用裝平板車+軌道運(yùn)輸設(shè)備回撤準(zhǔn)備時(shí)間大幅減少，設(shè)備拆除效率和安全管理效果明顯提高。

3.2 補(bǔ)充安全措施

柳塔煤礦快速回撤工藝有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但還有一定的改進(jìn)空間。建議在以下環(huán)節(jié)，需采取補(bǔ)充安全管理措施。

（1）工作面切眼與主回撤通道貫通時(shí)由于面積較大，有可能出現(xiàn)頂板大面積來壓的重大隱患，要采取相應(yīng)的補(bǔ)充安全措施；

（2）拆架期間由于巷道頂板塌落有可能造成通風(fēng)不暢的重大安全隱患，要采取相應(yīng)的補(bǔ)充安全措施。

4 結(jié)語

柳塔煤礦采用提前布置回撤通道和先進(jìn)的液壓支架裝車搬運(yùn)設(shè)備，較大程度地提高了綜采工作面設(shè)備回撤效率，提高了安全管理水平。柳塔煤礦綜采工作面設(shè)備快速回撤工藝的探索與應(yīng)用，具有一定的推廣借鑒價(jià)值。