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煤矿 现代化 2 0 1 4 年第3 期 总第1 2 0 期 综采工作面液压支架解体回撤技术实践研究 张 占阳 ，2 1 ． 河南理工大学 能源科 学与工程 学院， 河 南 焦作 4 5 4 0 0 3 ； 2 ． 河南能源化 工集团 鹤 煤公司二矿 ， 河南 鹤壁 4 5 8 0 0 0 摘要鹤煤二矿 目 前为煤柱回采， 巷道压力大， 失修巷道较多， 且矿井整修力量薄弱， 给矿井运输带 来 了很 大不便。针对这种情况， 对综采面液压支架的 回撤技术进行 了经验借鉴、 经济比较 、 技术完善 ， 并进一步提 出了解体方案。实践证 明， 综采工作面液压支架解体回撤技术取得 了良好的实践效果。 关键词 综采工作面；支架拆除； 支架解体 中图分类号 T D 3 5 5 ． 4 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 9 0 7 9 7 2 0 1 4 0 3 0 0 0 3 0 3 鹤煤公司二矿为衰老矿井，现采用后退式煤柱 回采 ， 矿井生产 系统线路较长 ， 巷道维护难 度较大 ， 给矿井生产运输带来很大的不便。 现 3 2 0 3 工作面已 回采结束 ， 准备 出架 共有 5 5组 Z F 2 8 0 0 ／ 1 6 ／ 2 4型液 压支架 ， 由于该工作面出架运输路线较长 ， 且巷道 面貌较差 。为了确保支架 回撤期间的安全 ， 经过方案 比较 ， 决定对液压支架解体 ， 随后再进行 回撤 ， 以保 证支架回撤的顺利进行。 1 工作面概况 3 2 0 3工作面井下位于 3 2 0 1 1 、 3 2 0 3 1 工作面 已 采 南部 ， 1 3 0工作面 已采 东北部 ， F I O 0矿界断层 西部 ， 主暗井车场东部。地面对应位置鹤山区政府北 2 0 0 m处 ， 地形属山前丘陵阶地 ， 地面标高在 1 8 0 m～ 2 2 0 m之 间， 植被不很发育 ， 煤 系地层全部被新生界 地层覆盖 。工作面在煤层底板标高 一 1 8 0 m一 2 4 0 m。 煤层产状为 煤层走向 1 8 0 。 ～2 0 0 。 ， 倾 向 9 O 。 ～ 1 1 0 。 ， 倾角 l 6 。 ～2 0 。 、 平均 1 8 。。 走 向长 5 1 6 m， 倾 斜长 8 0 m， 面积 4 1 2 8 0 m 2 。 工作面为综采放顶煤开采。 根据邻近 3 2 0 1 1 、 3 2 0 3 1 已采 工作面实际揭露煤厚 及地面钻孔资料综合分 析 ， 3 2 0 3工作 面平 均煤厚为 8 ． 2 4 m。煤层伪顶不发育 ， 一般为 0 ． 3 0 I l l 的炭质泥岩 ， 含炭量高， 质地松软， 随采随落， 对回采影响不大； 直 接顶为深灰黑色砂质页岩， 结构致密 ， 性脆易碎 ， 含完 整的植物化石和 白云母星，夹菱铁矿结核 ，厚度 3 ． 1 53 ． 9 m， 平均 3 ． 5 4 m； 老顶为褐深灰色 、 中 一 粗 粒砂岩 ， 以石英 、 长石为主 ， 黑色矿物 ， 含 白云母片 ， 含 粒状暗色矿物 ， 钙泥质胶结 ， 厚度 9 ． 7 2～1 0 ． 0 0 m， 平均 理 ， 节省 了工序转换 和系统调整时间 ， 提高了施工速 度和经济效益 。在 2 0 1 2年 8月 、 9月 、 l 0月施工中分 别取得单月成巷 1 4 6 m、 1 6 1 m、 1 6 4 m的佳绩。应用本 工法新增产值 4 6 0 万元， 节约工资成本 2 9 ．5 万元， 节 约 电费 1 1万元 ，副斜 井井 筒 工程 项 目节 支 总额 5 0 0 ． 5万元 。工期提前约 2 ． 5个月 ， 矿井投产期提前 ， 投资成本得以提前 回收。工程实践表 明， 该工法具有 良好的社会经济效益和推广前景。 4结论 1 采用两台掘进机台阶法施工 ， 解决了大断面 岩巷采用综掘机施工时工序转换和系统调整频繁导 致 的施工效率低 、 速度慢的问题 ， 提高 了施工效率 和 速度 ， 降低了施工成本， 提高了经济效益 ， 本工法具 有 良好 的社会经济效益和推广前景。 2 合理地进行 了掘进机 的分工 ， 明确 了其任务 和上下分层截隔的合 理高度 ，解 决了本工法的关键 技术难题 ，保证 了两台掘进机的作业 系统稳定和开 机率最大化 ， 提高 了掘进速度和经济效益 。 3 科学 、 方便地解决 了上台阶掘进机电缆悬挂 问题 ， 保证了上下分层掘进机 的正常安全生产。 4 科学合理 的施工组织 、 管理 、 人员 和机 械设 备配备 ， 是保证施工安全、 质量、 速度和效益的必要 的管理措施。 ． 参考文献 【 1 ]张海 清． MK 3综掘机岩巷 大断面快速掘进技 术研 究 【 J J ． 煤 炭技 术 ． 2 0 1 1 。 3 0 4 8 l 一 8 2 ． 【 2 】 刘世 阳． 顾北矿 综合机 械化 岩巷 快速掘 进技 术研 究[ J 】 ． 煤 炭技 术 ， 2 0 1 0 ， 2 9 3 8 5 8 6 ． [ 3 】崔清理， 张宏军， 韩荣军， 等． 大断面大倾角岩石下山快速掘 进 实践『 J 】 ． 矿 山机械 ， 2 0 0 6 ， 3 4 5 4 1 4 2 ． [ 4 】李清， 杨仁树， 汤增陆， 等． 深部大断面岩巷快速掘进技术研 究[ J ] ． 煤炭科 学技 术 ， 2 0 0 6 ， 3 4 1 0 1 - 4 ． 作者简介 郭 团结 1 9 7 9 一 ， 男 ， 注册一级矿 业建 造师 ， 采矿 工程 师 ， 注册安全工程师， 2 0 0 3年毕业于河南理工大学采矿工程专 业， 从事煤矿安全生产技术管理工作。 收稿 日期 2 0 1 4 4 1 0 3 煤矿 现代化 2 0 1 4 年第3 期 总第1 2 0 期 9 ． 8 6 m。煤层 直接底 由页岩或砂 质页岩组成 ，厚度 3 ． 2 7～3 ． 9 m， 平均 5 ． 4 0 m； 老底 由细 一 中粒砂岩组成 ， 厚度 3 ． 4 2～8 ． 7 8 m， 平均厚度 5 ． 8 5 m。 2 支架 回收 的准备工作 1 工作面距停采线 1 0 m时开始上绳上网， 钢丝 绳规格 为 1 8 m m8 0 m，金属网的规格为 1 ． 5 m 1 m菱形网。 当T作面推进距停采线 8 m时 。 上第 2道 钢丝绳 。 每道钢丝绳位于支架顶梁与菱形 网之间， 绳 与菱形 网问每隔 2 0 0 ram用 l 2号 双股铁 丝连接。以 后每推进 0 ． 6 m上 一道钢丝绳 ， 共上 9根钢丝绳 。 2 当最后一道钢丝绳 上完时 ， 工作面距停采线 2 ． 0 m， 开始做拆架通道。首先用采煤机割出 0 ． 6 m， 之 后及时推 出支架前伸梁护住顶板并将采煤机停在最 上端。剩余的 I ． 4 m采用炮采扩棚的方法沿_丁作面倾 向扩棚 ，架设走 向棚 。扩采支护 材料用 1 6 e m 2 ． 2 m的红松圆木配合 D Z 一 2 ． 5型单体柱 、 菱形 网背顶 一 梁二柱架设 。每棚背木不少于 8根 ， 均匀摆布。扩 棚后， 降低前梁用前梁托柱走向棚靠老塘的一端 0 ．2 米 。 扩棚后最大走 向宽度不得超过 2 ． 0 m。 倾 向棚距为 0 ． 5 m， 要求每两组架前不少于五棚 。 3 扩棚结束后 ， 及时在煤墙 打好贴 帮柱 、 挂好 网，最后在煤墙上打三排木锚杆 ，稳 固好贴帮网、 煤 墙 。木 锚 杆 规 格 为 1 3 5 ram1 ． 5 m，垫 板 规 格 为 0 ． 3 m x 0 ． 2 5 m0 ． 0 4 m。锚杆 间距为 l m， 排距为 0 ． 6 m， 下排锚杆距底板 0 ． 8 m， 交错布置。打木锚杆时 ， 木楔 要打实 ， 保证锚杆的强度 ， 要求垫板贴紧煤墙 ， 木茬外 露 3 0～5 0 mm。 4 作面～ k 端绞车窝架棚支护规格为 3 ． 6 m 长 3 ． 6 m 宽 2 ． 2 m 高 ， 3 ． 6 m叮 T型梁配合 2 ． 8单 体柱两梁四柱对棚支护 中间加打抬棚 ， 抬棚 与基本 棚结合部下方打单体柱 ， 每基本棚梁下有一柱 ， 棚腿 扎 角 8 5 。 ， 棚距 0 ． 6 m， 塑料 网配合背木罩顶 ， 塑料 网 要扣扣相联 ， 铁背木间距 4 0 0 ra m5 0 m m均匀布置。 垛 图 1 回收 前准备工作示意图 3 支架拆 除方法 1 拆除支架顺序是从下 向上逐架进行拆除 。 4 2 拆支架前 ， 先将工作面下端头兀型梁对棚支 护用 1 6 c m2 ． 4 m 的圆松木替下 ， 两梁 对接 替棚 时先架后去 ， 柱腿 必须砍碗 口， 棚距 为 0 ． 6 m， 柱子要 硬打硬 上 ， 然 后靠 近支架分 别打上两个木垛 ， 木垛 用料为 b 1 6 e ra2 m杂 木圆料 木垛 的 四角要上 、 下 垂 直 ， 打在硬底上并 与顶 、 底板要严密结合 ， 接触不 实处用木楔背紧打牢 ，坡度大不牢 固时要用把锯把 住 ， 木垛 头外露 2 0 0～3 0 0 ram， 护好 上 、 下 端头 的顶 板 ， 确保安全施工。 3 在下顺槽安全 口靠上帮打一个木垛 规格 同 上 ， 且靠下帮留出 l m的人行道 ； 上顺槽拐弯处留一 曲率 半径 为 6 ． 0 m 的通 道 ，采 用 3 ． 6 m兀型 梁 配合 2 ． 5 m单体柱 ， 两梁 四柱 ， 梁端头各 2根 ， 梁端头可架 在支架或木垛上而不打单体柱但必须接顶严 密 ， 梁 端头下所打单体柱影响运输支架时 ，可根据实际情 况打抬棚代替单体柱 ，采用 3 ． 6 m或 4 m兀型梁配合 2 ． 5 m单体柱 ， 一梁三柱。 4 随支架 的向上拆除 ， 靠煤墙侧进行 留巷 ， 支 架拆除前 ， 在原支架 上两根木梁下 ， 分别打上木柱 ， 再把煤墙侧的单体柱用木柱替下 ，所用木柱为 1 6 e ra2． 2 m的红松 圆木 ， 一头砍碗 口与梁接触严 密 ， 另一头打在硬底 上 ， 其柱窝深度不 少于 1 5 0 ram， 迎 山有力 ， 木柱分别打在距 梁头不大于 2 0 0 m m处， 其 留巷处人行道宽度不得小于 0 ． 8 m。 5 工作面 回支架 时先 回过渡支架 ， 且在过渡支 架前方打一对顺 山抬棚 3 m兀型梁配合 2 ． 5 m单体柱 二梁六柱 ， 距支架头 2 0 0 m m处 ， 抬住走向木棚 ， 抬棚 两 梁问距不大于 5 0 ra m；抬棚柱子分别打在距梁端 2 0 0 mm处和梁 中， 如移架碍事时 ， 可补打在其它适 当 位 置 ， 抬住过渡支架顶梁上 的走 向棚护好顶 ， 抬棚 接顶不实处 ， 用木楔打紧背牢 ， 后尾梁及侧护板全部 收 回， 使 支架 的宽度 、 高度缩 到最小 ， 最后拆 除支架 上的所有连接装置和管路。 6 然后用 1号绞车绳与所 回支架 的前座箱连 接装置连接好，用 2 号绞车绳与靠上侧柱柱筒 L 端 位置拴好捆牢 采用刮板运输机链配合马蹄环 ， 并上 紧螺栓 ， 将 1 、 2号绞车绳吃紧 ， 启动 1 、 2号绞 车向 上顺槽方 向拉移 ， 使支架前梁 向上 ， 尾梁 向下拉移到 支架前扩棚巷道 内。 7 拉运支架前 ， 认真检查侧护板各部件是否牢 固安全 ，用销子或钢丝绳股将侧护板 阎定好后方可 拉运 。 确认安全后启动 1 、 2号绞车 ， 将 支架拉移到 l 1 作面一 k 端头解体 ，我单位运至装车位置 由运输 区装 车回收。 8 拆 1号支架 时 ， 先把 1 号支架 降低 0 ． 3 m， 然 后将八对顺山抬棚 抬棚 由煤壁至老塘在工作面 顶 煤矿现代化 2 0 1 4 年第3 期 总第1 2 0 期 板均匀布置将顶护好 ， 抬棚用 3 ． 6 m兀型梁配合 2 ． 5 m 单体柱二梁六柱 ， 柱子分别打在距梁端 2 0 0 ram和梁 中 ， 如移架碍事时 ， 可补打在其它适当位置。煤壁侧 抬棚在木梁支护完好 ，抬棚影响 留巷或 出架时可不 打 向上安全 口方 向迈步窜棚 从老塘向煤墙逐对窜 棚， 若 网未联结好 ， 必须及 时补好 ， 窜棚长度不少 于 l m， 护好支架上方顶板 ， 然后 以拉运过渡支架 同样 的 方法将 1 号支架撤出， 拉移到解体位置。 9 随着支架 的撤出， 需在空顶段每 5 ～ 1 0 m打一 个木垛进行 顶板支护 打木垛规格要求 同上 ， 为了 保证T作面通风 良好 ，要求每拆一组支架都必须在 煤墙侧架木棚进行 留巷 ， 并且随支架 的撤出 ， 按规定 及时打好走向棚和木垛 ， 根据顶板情况可增 、 减木垛 的个数。 4 支架解体方 法 1 解体位置在工作面出架通道 内进行。 2 过渡液压支架解体顺序 为 拆 除液压支架液 压管路一拆除液压支架尾梁一拆除液压支架顶梁 。 3 普通支架解体顺序为 拆除液压支架液压管 路一拆除液压支架尾梁一拆 除液压支架掩护梁一最 后拆除液压支架顶梁。 4 拆除液压支架尾梁前， 首先用 2 个手拉葫芦 将待解体液压支架顶梁前部 吊好 ，防止支架尾粱拆 除后支架前倾 。用另外 2个手拉葫芦将支架尾梁稍 微 吊起 以连 接销不受力为 宜 ， 先拆 除千斤顶 连接 销 ， 将支架尾梁 、 掩护梁拆除后 ， 然后拆除顶梁。 5 液压支架尾粱及掩护梁拆 除后 ， 用 2个手拉 葫芦将待解体支架顶梁前部吊好 ，另外 2个手拉葫 芦将支架顶梁后部吊好 ， 4个手拉葫芦共 同用力将支 架的顶梁稍微 吊起 以顶梁与大柱之间的连接销不 受力为宜 待顶梁与大柱之 间的连接销拆除后 ， 再将 支架 的顶梁 吊起 1 0 0 mm ． 使 支架 的顶梁 与大柱脱 开 ， 将液压支架的底座 向前拉移拉开适 当距离 ， 然后 4个手拉葫芦 同时下放将支架 的顶梁落地 。 图 2 支架调 、 运、 拆工作示 意图 6 液压 支架底座用专用螺栓 固定在盘车上 ， 螺 栓必须上紧 。其余各部件装好车后用钢丝绳股将部 件搁紧拴牢 ， 捆绑时必须 由有经验 的老工人操作 ， 经 跟班人员检查确认安全后方可运输。 5 安全技术措 施 1 拉运支架所用的连接装置均用 4 0 T槽链 配 合马蹄环并上紧螺栓。 拉运支架时 ， 不得强拉硬拖 ， 拉 不动时， 要停车进行处理 ， 待处理好后方可继续施工 。 2 拉运支架时 ， 所有的施工人员都不得站在支 架的正前方和两侧 ， 严禁在钢丝绳弹力范 围内作业 ， 并设专人跟支架 ， 跟架人员要位 于距支架不 少于 5 m 的安全地点观察支架 的拖运情况 ，发现异常要立 即 发出停车信号停止拖运 ， 严禁硬拉硬拽 ， 待问题处理 好后方可继续拖运 。 3 上端头替棚从下向上替棚 ， 下端头替棚从上 向下替棚 ， 上下顺槽替棚 由里向外替棚 。 施工人员站 在所 替棚斜 上方 ， 慢慢降单体柱 ， 顶板稳定后 ， 将梁 回出， 替棚应逐棚进行， 拆抬棚 、 回棚 、 维修等作业必 须设专人观顶 ， 发现问题及时停止作业 ， 问题处理好 后方可继续施工 。替棚时必须先架后 回， 严禁先回后 架 、 大拆大 回 ， 不少于 4人协 同作业 ， 施工过程 中按 要求及 时打好木棚和木 垛 ， 严禁 空帮 、 空顶 ， 替棚时 人员严禁通过。 4 解体液压支架高度不够时 ， 人员应站在提前 准备好的架板上， 跟班人员负责每次施工前检查架板 设置是否牢固可靠 ， 确定架板牢 固可靠后方可施工。 6 结束语 采用该方法 回撤支架 ， 不仅效率较 高 ， 且大大减 少了巷道的维修长度， 降低了生产成本。 本次回撤支 架用了 1 5天， 未发生一起磕 手碰脚事故 ， 实践证明 ， 该次解体 回撤支架技术安全 、 高效 ， 为鹤煤二矿今后 工作面解体 回撤支架打下 了坚实的基础。 参考 文献 【 1 ]徐永圻． 煤矿开采学[ M ] ． 徐 31 中国矿业大学出版社 ， 1 9 9 9 ． 【 2 ] 杨绪 忠．综 采工作 面拆 除 时的顸板 管理 『 J 1 ．煤矿 开采 ， 2 0 HD 2 ． 7 4 5 5 5 6 ． [ 3 ]朱明国； 鲁展； 徐平； Z H U ； Mi n g g u 0 ； L 【 J ； z h a n ； x u ； P i n g ． 综采工 作 面下行拆 除工艺． 煤矿开采． 2 0 0 5 。 3 7 3 7 ． 作者简 介 张 占阳 1 9 8 1 一 ， 男， 河南省 禹州市人 ， 现 河南理工 大学矿 业工程硕士， 助理工程师， 2 0 0 8年毕业于河南理工大学， 现从 事生产技术管理工作。 收 稿 日期 2 0 1 4 4 1 4 5