工作面擋矸支架回收技術(shù)應(yīng)用實踐

馮艷杰

（山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦，山西 長治 046032）

漳村煤礦2603 工作面在回采過程中，擋矸支架受采空區(qū)垮落帶巖層推擠嚴重，多次發(fā)生支架傾倒[1]。隨著工作面的不斷推進，在工作面回采完成后，由于煤層及頂板出現(xiàn)破碎，采用一般的支架回收工藝不能滿足安全生產(chǎn)需要，因此，需要改進工作面擋矸支架的回收方式，實現(xiàn)對擋矸支架的安全順利回收。

1 概況

2603 工作面位于二水平二〇采區(qū)南部，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡單。煤層平均厚度6.65 m，直接頂為厚度7.5 m 砂質(zhì)泥巖，基本頂為厚度14 m 中粒砂巖。工作面使用的擋矸支架型號為ZRL12700/26/40D，高度為2600～4000 mm，支護寬度為1800 mm，擋矸支架組合使用時總長度為7500 mm。在回采過程中，擋矸支架受前方轉(zhuǎn)載機、電氣列車、皮帶和后方加強支護的影響，無法在運巷內(nèi)及時進行回收。因此，采取自移方式逐漸擺至運巷，待存架硐室掘好后，橫向擺入硐室內(nèi)存放[2]。結(jié)合2603 運巷頂板條件，決定在擋矸支架推進至運巷380～390 m 范圍內(nèi)進行回收。

2 支架回收技術(shù)方案

2.1 施工頂板養(yǎng)護硐室

為保證頂板養(yǎng)護硐室施工到位，2603 工作面運巷推進至382 m 處時，綜采隊轉(zhuǎn)至2307 工作面主采，綜采隊三工段在2603 工作面生產(chǎn)，為綜采隊柔模工段施工頂板養(yǎng)護硐室創(chuàng)造條件。頂板養(yǎng)護硐室隨著工作面推進進行施工，每天施工進度大于工作面推進進尺1 m，寬度以覆蓋PT1#～PT4#架為準，累計沿工作面推進12 m。

頂板養(yǎng)護硐室頂板采用全錨索支護，錨索規(guī)格為Φ22 mm×7300 mm，間排距均為1 m，鋪設(shè)單層金屬網(wǎng)。每排錨索順工作面方向鋪設(shè)雙筋鋼帶進行護表。頂板養(yǎng)護硐室累計施工長度達到12 m 以后停止施工，改為在架間打設(shè)錨索進行護頂。若端頭頂板條件差，則繼續(xù)開掘養(yǎng)護硐室，寬度覆蓋PT2#架為準。

2.2 排頭架后方頂板養(yǎng)護硐室圍護

為防止擋矸支架回收過程中采空區(qū)矸石跟隨垮落，影響擺架和后續(xù)的柔模澆筑[3]，排頭架尾梁后方露出頂板養(yǎng)護硐室的頂錨索以后，排頭架每拉架1 次，在擋矸支架東側(cè)打設(shè)2 根圓木點柱進行護頂，空間足夠以后在PT4#架后方順巷打設(shè)4 個木垛進行擋矸圍護。木垛規(guī)格為1.5 m×1.5 m，中心距2 m。工作面擋矸支架布置圖如圖1。

圖1 工作面擋矸支架布置圖

2.3 待澆筑空間維護

柔模砼墻體澆筑至383 m 處（進入頂板養(yǎng)護硐室1 m 以上）以后暫停，機頭每推進1 次，在排頭架后方垂直巷道方向架3.6 mπ 鋼棚1 架，棚距為0.8 m。π 鋼梁一端挑在擋矸支架上500 mm，π 鋼梁西側(cè)梁端和中部各打設(shè)1 根單體柱。機頭每推進1 次，在排頭架后方架π 鋼棚1 架。

2.4 擋矸支架擺架

排頭架后方待澆筑空間長度達到8 m 以后，工作面暫停生產(chǎn)，開始回收擋矸支架。擋矸支架采取自移方式逐漸移至巷道內(nèi)。受擋矸支架體積大和轉(zhuǎn)載機機尾較長的影響，擋矸支架擺架時無法直接通過擺架進入運巷內(nèi)[4]。擋矸支架擺架過程如圖2。

首先往巷道內(nèi)擺擋矸支架，只動支架后部，前部不動，使支架原地向巷內(nèi)轉(zhuǎn)向至擋矸支架后方進入運巷留巷段內(nèi)。然后操作擋矸支架進行后退，使擋矸支架前部與轉(zhuǎn)載機機尾錯開。最后將擋矸支架擺至留巷段巷中位置，與巷道方向平行。

擺架過程中逐步回收巷道側(cè)影響擋矸支架移動的單體柱，并在擋矸支架東側(cè)與木垛間及時補打圓木點柱和單體柱，防止頂板下沉后緊跟擋矸支架，影響柔模澆筑。

2.5 繼續(xù)柔模澆筑

繼續(xù)進行柔模澆筑至待澆筑區(qū)域長度小于2 m為止。柔模澆筑時及時回收待澆筑區(qū)域架設(shè)的π鋼棚和柔模砼墻體采空區(qū)側(cè)的單體柱。

2.6 運巷西幫開掘存架硐室

受前方轉(zhuǎn)載機、電氣列車、皮帶和后方加強支護的影響，轉(zhuǎn)載機無法在運巷內(nèi)及時進行回收。因此，在運巷留巷段西幫正對擋矸支架位置開掘存架硐室，硐室寬度8 m，進深2 m，高度與運巷高度相同。硐室采用錨網(wǎng)支護，頂板使用錨索補強支護。硐室巷幫支護方式與運巷原巷相同。頂板順運巷方向每排打設(shè)3 根錨桿，2 m 雙筋鋼帶進行連接。硐室頂板采用Φ22-730 mm 單體錨索進行補強支護，布置形式為“1-1-1”，排距1 m。將擋矸支架擺入硐室內(nèi)。

3 應(yīng)用效果

2603 工作面采用自移的方法，安全、快速地完成了擋矸支架的回收工作，達到了三個效果：

（1）確?；厥者^程的安全。使用單體柱配合擋矸支架回收，兩側(cè)單體柱交替升緊接頂，防止一側(cè)受力過大，及時修正支架，有效防止支架傾倒。

（2）縮短工作周期。采用自移方式回收支架方便快捷，而且在單體柱周圍5 m 的范圍內(nèi)及可能彈出方向沒有人員即可，大大提高了工效，縮短了工期。2603 工作面擋矸支架回收工作比預(yù)期提前了3 天。

（3）減少作業(yè)人員。2603 工作面采用自移方式回收擋矸支架時，只需要1 人操作、1 人監(jiān)護頂板變化、2 人看護單體柱、1 人輔助即可。

4 結(jié)論

2603 工作面在回采過程中，擋矸支架受采空區(qū)垮落帶巖層推擠嚴重，多次發(fā)生支架傾倒，給工作面擋矸支架的回收帶來一定的困難。采用回收施工方案為：施工頂板養(yǎng)護硐室—排頭架后方頂板養(yǎng)護硐室圍護—待澆筑空間維護—擋矸支架擺架—繼續(xù)柔模澆筑—運巷西幫開掘存架硐室。采用自移方式將擋矸支架擺至運巷，并橫向擺入硐室內(nèi)存放，確保回收過程的安全性，縮短了工作周期，減少了作業(yè)人員，實現(xiàn)了擋矸支架的高效回收。