綜采工作面液壓支架優(yōu)化安裝系統(tǒng)的研究及應用

么會爭

開灤（集團）有限責任公司東歡坨礦業(yè)分公司，中國·河北 唐山 064002

1 引言

隨著礦井開采區(qū)域銜接以及工作面的布置越來越呈現(xiàn)多元化特點，一些生產(chǎn)區(qū)域的掘進工程受工程量和工期的影響，打破原始的施工順序，并且會衍生一些附屬巷道。因此，主要設備的安裝工藝就必須適應目前各種掘進移交的現(xiàn)狀[1]。通過分析巷道布置特點，科學優(yōu)化安裝路線及工藝，可歸納出通過風道尾巷、運道尾巷和其他就近聯(lián)絡巷分別進入采面的安裝工藝，這些優(yōu)化后的工藝使液壓支架安裝避免了不利因素的制約。

2 液壓支架優(yōu)化安裝系統(tǒng)項目實施背景

我礦-500 水平中央及中央采區(qū)下段的3085、3095 和2091 工作面在掘進施工中分別布置了風道尾巷、運道尾巷或相關聯(lián)絡巷道，這些巷道的布置縮短了軌道上山至采面的安裝距離。因此可利用這些優(yōu)勢，舍棄長距離風道的安裝路線，通過在這些輔助巷道布置安裝系統(tǒng)，節(jié)省安裝初期的材料設備投入和工力安排，并在安裝施工中簡化運輸路線和環(huán)節(jié)，提高液壓支架的運輸及安裝效率，為安全高效安裝打好了堅實基礎。

3 優(yōu)化安裝系統(tǒng)具體實施項目

3.1 風道尾巷安裝工藝

風道尾巷即掘進施工通過采面上口向老塘側(cè)繼續(xù)延伸，與主要軌道上山或石門連接的輔助巷道，巷道多為水平或小角度施工，風道尾巷安裝工藝的特點是不改變采面設備安裝順序縮短支架運輸距離。需注意以下環(huán)節(jié)：

①風道尾巷掘進過程中采用水平或小角度施工，盡量減少巷道拐彎和傾斜巷道施工。

②風道尾巷距離采面30m 范圍內(nèi)巷道斷面規(guī)格不小于14m2，便于安裝液壓支架組裝機。

③風道尾巷與軌道上山貫通范圍采用錨噴大斷面支護，給甩車處留出足夠空間，如與附近石門貫通則保證貫通處臺棚的支護規(guī)格滿足支架運輸轉(zhuǎn)向要求[2]。

3.2 運道尾巷安裝工藝

運道尾巷即掘進施工通過采面下口向老塘側(cè)繼續(xù)延伸，與主要軌道上山或石門連接的輔助巷道，其安裝工藝特點是需要改變采面設備安裝順序及工藝，即液壓支架需從采面自下而上運輸至安裝地點并原地卸車安裝。需注意以下環(huán)節(jié)：

①運道尾巷施工需要在采面正下口施工深度不小于1.5m 的支架轉(zhuǎn)向窩，為整組液壓支架在采面下口的運輸轉(zhuǎn)向提供空間。

②運道尾巷運輸安裝對采面掘進的高度要增加0.3～0.7m（根據(jù)不同型號支架的頂梁厚度），以滿足支架在已安好的支架頂梁下的運輸高度。

③運道尾巷的安裝工藝，需調(diào)整采面液壓支架和刮板輸送機的安裝順序，即先安裝液壓支架后安裝刮板輸送機。

④采面軌道的修道位置需保證與支架架腳保持安全運輸距離。

3.3 其他輔助巷道安裝工藝

其他輔助巷道包括風道聯(lián)絡巷和運道聯(lián)絡巷，基本是距離采面較近的位置與主要軌道大巷或石門相通的巷道。需注意以下環(huán)節(jié)：

①風、運道聯(lián)絡巷如與軌道大巷為斜巷貫通，需在貫通對側(cè)施工相應的絞車窩，如為平巷貫通，要保證斷面不小于14m2以便修雙道車場作為存車和倒車。

②風、運道聯(lián)絡巷兩側(cè)貫通點要施工大斷面臺棚，滿足支架件的運輸和轉(zhuǎn)向。

③風、運道聯(lián)絡巷安裝工藝均需對聯(lián)絡巷以里的巷道進行治理和布置安裝系統(tǒng)，后期可保留軌道作為回采無極繩絞車的運輸路線。具體見圖1優(yōu)化安裝工藝項目示意圖。

圖1 優(yōu)化安裝工藝項目示意圖

4 安裝系統(tǒng)優(yōu)化后的優(yōu)點及產(chǎn)生的綜合效益

4.1 安裝系統(tǒng)優(yōu)化后的優(yōu)點

①新的安裝工藝可根據(jù)巷道布置特點和工期安排，合理優(yōu)化安裝路線，減少安裝輔助工程，縮短安裝準備工期，提前進入設備安裝階段。

②通過調(diào)整主要設備的安裝順序，提前完善采面的頂板支護，給安全生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

③通過簡化安裝線路達到減人提效、縮短安裝工期，提高安裝期間的施工效率，最終實現(xiàn)提前完工投產(chǎn)的顯著效果。

④給掘進工作面的施工布置提供了多種方式的選擇[3]。

4.2 優(yōu)化安裝系統(tǒng)項目產(chǎn)生的綜合效益

通過在我礦3085 工作面采用優(yōu)化風道尾巷安裝工藝的順利完工，與傳統(tǒng)安裝工藝對比，其前期材料及人工投入、設備需求量、班組減人提效、運輸安裝效率、整體安裝工期和確保區(qū)域銜接等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的安全效益和經(jīng)濟效益均為公司安全生產(chǎn)和節(jié)能降耗作出了貢獻。具體見圖2的優(yōu)化安裝工藝效益對比圖。

圖2 優(yōu)化安裝工藝效益對比圖

5 結(jié)語

綜上所述，綜采工作面安裝系統(tǒng)及工藝的優(yōu)化布置，更加適應掘進施工的多樣化，并充分適應接手掘進和移交回采的各種現(xiàn)狀、標準及要求，通過簡化系統(tǒng)布置、減少巷道治理、提高施工效率，實現(xiàn)工作面按期投產(chǎn)，為礦井安全高效生產(chǎn)保駕護航。