綜采工作面支架回撤新技術(shù)的應(yīng)用探析

甘寶寧

（陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦，陜西 延安 727307）

在完成工作面回采之后，要把工作面上的材料、設(shè)備等進(jìn)行回撤，在工作面回撤中，最后一步就是支架回撤，所以意義非常重要。在本文中是把黃陵礦業(yè)集團(tuán)一號(hào)煤礦某工作面當(dāng)做案例，支架回撤可以使用新技術(shù)。

1 工程概述

在黃陵礦業(yè)集團(tuán)一號(hào)煤礦某工作面中，其煤層的厚度平均值、切巷長(zhǎng)度、支架數(shù)量分別是3.2m、205m、118架。把2條巷道設(shè)置在工作面中，選取的通風(fēng)方法是一個(gè)進(jìn)風(fēng)一個(gè)回風(fēng)，并且與進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)相應(yīng)的巷道是正巷、副巷。在2條巷道進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)要分別架設(shè)一套完整的單軌吊，其作用是把生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)輸材料與設(shè)備的問(wèn)題進(jìn)行解決[1]。

2 傳統(tǒng)回撤的計(jì)劃

2.1 作業(yè)過(guò)程

在綜采工作面中，之前固有的支架回撤計(jì)劃是非常復(fù)雜的，其形成主要由最開(kāi)始的運(yùn)輸系統(tǒng)與抽架系統(tǒng)構(gòu)成，前者形成就是軌道大巷分別和工作面軌道的釘?shù)?、切巷起底及系統(tǒng)巷產(chǎn)生環(huán)網(wǎng)；后者的形成就是把1臺(tái)回柱絞車(chē)提前安置在工作面中，掩護(hù)架支護(hù)作業(yè)、支架上平臺(tái)作業(yè)及預(yù)抽架作業(yè)的實(shí)施可以使用導(dǎo)向滑輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了能使切巷的通風(fēng)正常，就把木垛安裝在掩護(hù)架的后面[2]，相鄰木垛的間距是10m，見(jiàn)圖1。

圖1 作業(yè)流程圖

2.2 存在的主要問(wèn)題

（1）較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間，較低的抽架效率。一則，在回撤之前，要使用人工把回撤通道中的底鼓區(qū)域進(jìn)行起底，一般的起底厚度是0.5～0.8m，個(gè)別地方的厚度是1.0m，并且起底所用的時(shí)間最少是1周；二則，在進(jìn)行切巷抽架時(shí)，要對(duì)支架重復(fù)調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)使用的是回柱絞車(chē)與單體支柱，1臺(tái)支架被抽裝的平均時(shí)間是3～4h，支架會(huì)在1個(gè)圓班被抽裝3～4臺(tái)。

（2）在作業(yè)時(shí)有很高的危險(xiǎn)系數(shù)。在之前固有的回撤計(jì)劃中，當(dāng)作掩護(hù)支架的支架數(shù)量是2臺(tái)，就會(huì)導(dǎo)致老山面的采空區(qū)和掩護(hù)架有三角區(qū)形成，而且其面積非常大，一般情況下，由于要使頂板的穩(wěn)定性進(jìn)行保持，那么就要把20根單體支柱進(jìn)行支設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)頂板的壓力與破碎比較大時(shí)，極易導(dǎo)致有死架(柱)、壓架(柱)等問(wèn)題的產(chǎn)生。除此之外，回柱絞車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)回柱作業(yè)與前移掩護(hù)架、抽架，在進(jìn)行人為操作時(shí)會(huì)有比較大的危險(xiǎn)系數(shù)[3]。

（3）較高的投入費(fèi)用。按照之前的工作面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由于要確保回撤巷道通風(fēng)的正常性，只投入木材這一項(xiàng)的費(fèi)用大概就是60萬(wàn)元。

3 使用新技術(shù)

與礦井目前的狀況相結(jié)合，關(guān)于有問(wèn)題存在于固有的計(jì)劃中，把支架的回撤由絞車(chē)回撤轉(zhuǎn)換成單軌吊回撤的技術(shù)提出來(lái)了；新式抽架液壓系統(tǒng)的使用，能夠?qū)嵤┮韵虏僮鳎ㄍ侠谧o(hù)架、導(dǎo)向、抽架；把掩護(hù)支架的數(shù)量增多1架，使三角區(qū)的面積減小，回風(fēng)通道的斷面增加的計(jì)劃。見(jiàn)圖2。

圖2 回撤平面圖

（1）掩護(hù)系統(tǒng)增強(qiáng)。不改變回撤通道的斷面，把掩護(hù)支架在切巷中的數(shù)量增加1臺(tái)，最大可能地放慢了頂板在采空區(qū)的下落，進(jìn)而使采空區(qū)的煤壁和矸石之間的間距增大，使回風(fēng)通道的斷面在進(jìn)行掩護(hù)架之后得到保障，使用木垛的數(shù)量減少。并且減小了由老山采空區(qū)與支架、掩護(hù)架之間產(chǎn)生的三角區(qū)面積，使用單體支柱的數(shù)量急劇下降，使回柱的危險(xiǎn)系數(shù)下降。

（2）新式抽架平臺(tái)。在切巷產(chǎn)生掩護(hù)架之后，其作業(yè)時(shí)會(huì)選取新式抽架平臺(tái)，經(jīng)過(guò)液壓系統(tǒng)把抽架平臺(tái)分別與預(yù)抽支架、掩護(hù)架進(jìn)行連接與作業(yè)。在進(jìn)行抽架時(shí)就會(huì)下降預(yù)抽支架，并把抽架平臺(tái)當(dāng)作中心，其會(huì)被牽引鏈進(jìn)行牽引，一直牽引至抽架平臺(tái)中，當(dāng)進(jìn)行牽引時(shí)，在抽架平臺(tái)中的液壓支架會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)90°；在進(jìn)行移步時(shí)，掩護(hù)架和抽架平臺(tái)是彼此的中心，經(jīng)過(guò)輪流伸縮抽架平臺(tái)和升降掩護(hù)架，來(lái)完成兩者的互移，其步距是1.75m(即為支架寬度)。

（3）單軌吊的運(yùn)輸。在末采時(shí)期，把單軌吊梁提前安裝在切巷的回撤通道中，并和軌道大巷產(chǎn)生環(huán)網(wǎng)。詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)是單軌吊梁距離煤幫1.5m，使用的型軌梁的長(zhǎng)度是2.25m，D20×2500型高強(qiáng)螺紋錨桿被用作起吊軌梁錨桿，實(shí)施錨注所有的錨固劑分別是CK2340、Z2388。在支架被抽架平臺(tái)導(dǎo)向與抽出后，支架就會(huì)被單軌吊從工作面中運(yùn)出去[4]。

4 技術(shù)成效

實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，新技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了工作面支架回撤效率，固有的回撤技術(shù)要想把工作面的材料與設(shè)備全部回撤完最少要用1.5個(gè)月，而新式技術(shù)要節(jié)約0.5個(gè)月，就切巷的支架回撤與之前相比較時(shí)間就減少了一半，如表1所示。

表1 新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝抽架時(shí)間消耗情況對(duì)比表

使用新式回撤技術(shù)，可以使投入的成本下降，固有的回撤的投入費(fèi)用大概在150～180萬(wàn)元之間，而新式技術(shù)最少節(jié)約50～80萬(wàn)元，就木材損耗這一項(xiàng)就減少了20萬(wàn)元，如表2所示。

表2 新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝木材消耗情況對(duì)比表

新技術(shù)的使用，有不少的作用，比方說(shuō)，工作面進(jìn)行抽架的時(shí)間減少了，當(dāng)未出現(xiàn)礦壓時(shí)抽架就阻止出現(xiàn)死架、壓架的現(xiàn)象；對(duì)移駕、抽架、單軌吊可以完成遠(yuǎn)程操控，使操作風(fēng)險(xiǎn)降低[5]；確保有斷面發(fā)生在回風(fēng)通道中，阻止工作面出現(xiàn)弱風(fēng)、無(wú)風(fēng)的現(xiàn)象[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)使用綜采工作面支架回撤新技術(shù)，更好地保障工作面的快速接續(xù)，該回撤新技術(shù)的應(yīng)用可為類(lèi)似工況下的綜采工作面液壓支架的快速回撤提供參考。