赵庄煤业5305 综采工作面中部回收支架实践浅析_晋兵.pdf

煤矿现代化2020 年第 2 期总第 155 期 0引言 液压支架作为综采工作面的重要设备，具有重 量大、 价格昂贵、 可回收重复多次使用等特点[1]。 我国 井工生产矿井一般都配备 1～2 套综采液压支架， 供 生产和接替工作面使用。当工作面回采至设计停采 线位置时，需通过回撤通道安全撤出工作面的全部 支架并安装至接替工作面， 俗称工作面搬家[2]。支架 的回收速度决定了工作面撤架顶板的安全条件， 同 时快速撤架也可以尽早完成新综采工作面的安装， 确保生产衔接。 1工程概况 赵庄煤业 5305 综采工作面工倾向长 224m， 一进 一回布置方式，其中 53051 巷作为进风巷兼作主运 巷， 安装有 1.4m 皮带机和移动负荷列车； 53052 巷是 回风巷， 作为搬家过程中的设备倒移运输路线。 该工作面工布置有 132 个 6.2m 综采支架， ZY12000/28/62 中间液压支架 121 架，重量 40.75t/ 架， 最小尺寸 780016602800mm； ZYGT12000/28/62 过 渡液压支架 3 架，重量 40.56t/ 架，最小尺寸 8300 16602800mm； ZYT12000/28/62 端头液压支架 6 架， 重量 41.82t/ 架， 最小尺寸 880016602800mm。 整个撤架通道从机头至机尾呈上山地形，从第 70 架至机尾段支架顶板破碎且陡坡 （坡度 10～ 12 ） 。如果从机头开始回收支架， 坡度太大， 不具备 进车条件； 如果从机尾回收支架， 由于坡陡拖车上不 去且在出架过程中有发生支架倒架和溜坡的危险， 对 安全极为不利。因此， 对安全快速回撤该工作面的液 压支架提出了新的挑战。 2综采工作面中部回撤支架实践 针对无法从机头或机尾开始撤架的实际问题， 安 装队技术人员提出从工作面中部 60 架为分界点开 始， 向两头回收支架。 支架被撤出调向后， 由工作面内 的绞车将其拖到合适的装架位置， 然后将支架拖车开 至回收支架的合适位置， 利用支架拖车的装车装置将 支架装车运走。当已撤出的支架未及时运走时， 可由 绞车将撤出的支架拉到 10m 之外，以便于对剩余待 撤支架进行调向。 赵庄煤业 5305 综采工作面中部回收支架实践浅析 晋兵 （晋煤集团赵庄煤业 ，山西 长治 046600） 摘要 针对 5305 综采工作面因特殊地址条件不能从机头或机尾开始回撤支架的实际问题，技术人 员结合现场条件， 提出从工作面中部开始回撤支架的实践方案， 进行工业性试验并证明该方案可行。 结果表明 从工作面中部开始回收支架， 不仅减少了施工工序， 节省了人力， 提高了回收作业的安全系 数， 更降低了成本， 加快了回收工期， 在相同条件下的综采工作面回收撤架具有推广应用价值。 关键词 综采工作面 ; 液压支架 ; 快速撤架 中图分类号 TD355文献标识码 A文章编号 1009- 0797 （2020 ） 02- 0127- 03 Analysis on the Practice of Recycling Stents in the Central Part of 5305 Fully Mechanized Mining Face in Zhaozhuang Coal Mine JIN Bing （ZhaozhuangCoal Industry, Jinmei Group , Changzhi 046600 , China ） AbstractIn viewof the actual problem that the 5305 fully mechanized mining face can not withdrawfrom the nose or the tail due to special address conditions, the technicians combined with the site conditions topropose a practical plan towithdrawthe bracket fromthe middle ofthe working face, and carry out industrial tests and prove The program is feasible. The results showthat the recovery of the support from the mid- dle ofthe workingsurface not onlyreduces the construction process, saves manpower, improves the safetyfactor ofthe recyclingoperation, re- duces the cost, speeds up the recovery period, and recovers the fully mechanized mining face under the same conditions, have the value of promotion and application. KeywordsFullymechanized miningface ; Hydraulic support ; Quick release 127 ChaoXing 煤矿现代化2020 年第 2 期总第 155 期 2.1机头段回收 机头段回收时， 先回收 59 支架， 调向 60 支架； 回收 57 支架， 调向 58 支架， 依次撤架。 在 59 支架 回收完毕后调 60 架， 60 架作为煤帮侧的掩护架， 回收 57 支架后调架 58 支架， 58 支架调正后作为 采空区侧的掩护架。回收普通架至 54 前， 掩护架必 须调正到位。机头段掩护架调正后， 机头段撤架暂时 停止，开始调机尾掩护架。掩护架调正期间要求在 55～60 支架间撤架通道内打三排密集木垛，每排 打 6 个木垛。原支架位置下方打四个实心木垛， 实心 木垛每层不少于 5 根； 撤架通道内打两个 “井” 字型木 垛并连锁[3]。 图 160 掩护支架调向示意图 图 2机头侧掩护架调正示意图 机尾掩护架调正到位后，开始回收机头段支架。 机头段撤架通道内地形较为平坦， 支架撤出后可用支 架拖车直接装车回收， 这段回收为正常撤架工艺。支 架被撤出调向后， 由工作面内的绞车将其拖到合适的 装架位置， 然后用支架拖车将支架装车运走。 回收机头 58 掩护架，在原支架位置打两个 “” 字型木垛维护顶板。回收机头 60 掩护架， 在原支架 位置打两个 “” 字型木垛维护顶板， 同时在煤帮打两 个 “” 字型木垛维护顶板。机头 1、 2 端头架迈步回 收， 在移动够一个支架的距离后， 在原支架位置打一 个 “” 字型木垛， 直到永久支护段先回收 2 支架， 再 回收 1 支架。 图 3回撤 58 掩护支架示意图 2.2机尾段回收 机头段支架回收完毕后， 开始回收机尾段支架[4]。 机尾段撤架通道内地形为 10以上的陡坡，通道内 坡面湿滑， 车辆极容易出现跑车现象， 且顶板高度不 够， 不具备进车条件， 因此只能绞车配合以支架自拉 自的方式移动至机尾装车位置后回收， 这段为非正常 工艺回撤支架。 机尾段回收时， 先回收 62 支架， 调向 61 支架。 62 支架回收完毕后调 61 架， 61 架作为煤帮侧的 掩护架。回收 64＃ 支架后， 调架 63 支架， 63 支架 调正后作为采空区 侧的掩护架。回收普通架至 66 前， 掩护架必须调正到位。 除掩护架外， 其余支架暂时 放于机尾段撤架通道内，待机尾铺底后再运出工作 面。机尾段掩护架调正后， 机尾段撤架暂时停止。 图 4机尾段回收 62 架示意图 回收 62 支架， 在原支架位置打 2 个 “” 木垛来 维护顶板。由于机尾侧不具备通车条件， 支架暂且放 至撤架通道内， 待机头支架回收完毕后， 再自移至机 尾装车回收。调向 61 架为机尾方向煤帮侧掩护架， 在原支架位置 2 个 “” 木垛来维护顶板。由于机尾侧 不具备通车条件， 支架暂且放至撤架通道内， 待机头 支架回收完毕后， 再自移至机尾装车回收。 后续逐架回收机尾段支架，每回撤一架支架， 在 原支架位置打两个 “” 字型木垛维护顶板， 在煤帮打 两个 “” 字型木垛维护顶板， 直至机尾 130 过渡架和 131、 132 端头支架。 回收机尾 130 端头架， 在原支架位置打两个 “” 字型木垛维护顶板。在掩护架后面跟 3 个 “” 字型木 128 ChaoXing 煤矿现代化2020 年第 2 期总第 155 期 垛以维护顶板， 为撤掩护架做准备。回收机尾 63 掩 护架， 在原支架位置打两个 “” 字型木垛维护顶板。 图 5回撤 63 掩护架示意图 然后回收机尾 61 掩护架， 在原支架位置打两个 “” 字型木垛维护顶板， 在煤帮打两个 “” 字型木垛维 护顶板。最后迈步方式回收机尾 131、 132 端头架， 在移动够一个支架的距离后，在原支架位置打一个 “” 字型木垛， 直到永久支护段先回收 131 支架， 再 回收 132 支架。整个撤架通道的 132 个支架全部回 收完毕， 在 53052 巷口打两个 “” 字型连锁木垛封口。 图 6巷道口打 字型连锁木垛封口示意图 3撤架顶板管理及效益分析 3.1 撤架顶板管理 由于 5305 综采工作面回收支架采用的是用两架 支架作为掩护架进行回收支架， 因此在掩护架与采空 区侧的空顶区域相对增大， 在支架拖出后， 要使用单 体柱及时对顶板条件不好的区域进行局部支护。 当掩 护架与采空区侧的三角区域因空顶距离较大， 顶板压 力显现较大时， 为确保掩护架正常移动， 要在掩护架 顶梁上支设一根 4.5m的 π 型钢梁 （伸出部位要插入 采空区侧的木垛上 0.8～1m， 另一端伸出到靠煤柱侧 掩护架上不小于 500mm ） 。若掩护架 （靠采空区侧 ） 降 架时 4.5m的 π 型梁松动不接顶， 要提前在该掩护架 里侧支设单体柱， 以固定 π 型梁。 以此方法对掩护架 与采空区侧的顶板进行维护以便于掩护架的正常移 动。当三角区域顶板压力显现较大时， 利用单体柱对 支架顶上的钢梁伸出部位进行支护 （在顶板较好的情 况下， 可不必支设单体柱 ） ， 以维护掩护架与木垛之间 的顶板。 撤架通道顶板破碎区域要提前套棚， 套棚采用钢 梁支设在支架顶梁间， 撤架通道一梁两柱布置。若顶 板破碎严重， 需要架密集棚。 机尾段掩护架调正后， 掩 护架顶梁上方必须保证上三根 4.5m的 π 型钢梁， 间 距 800mm， 且 π 型钢梁需延伸至煤帮掩护架顶梁上 部不小于 500mm位置，另一头搭至采空区木垛上方 不小于 500mm， 以此来维护三角区顶板[5]。 3.2撤架效益分析 目前，赵庄矿井下 5305 综采工作面撤架已使用 该技术方案，且顺利将 5305 工作面的 132 个支架全 部回收， 证明此方案可行。 回收 5305 综采工作面 132 个架， 有 60 个架从机 头回收， 平均每班回收 6 架， 共 10 个班。如果都从机 尾出， 每班只能回收 2 架， 共 30 个班。 因此， 节省工时 20 个班， 节支人工费用约 13 万元。在特殊地质条件 下的综采工作面从中部回收支架技术， 减少了施工工 序， 节省了人力、 提高了回收作业的安全系数， 更降低 了成本， 加快了回收工期。 4结语 通过 5305 综采工作面中部回收支架实践，不仅 探索出了特殊地质条件下综采工作面撤架通道内支 架回收的新工艺， 而且简化了特殊地质条件下的综采 工作面撤架通道内支架回收工序， 提高了安全系数。 参考文献 [1] 王鹏,吴成峰,赵峰,朱冉冉.液压支架制造成本影响因素 分析及优化[J].煤矿机械,2013,34 （05） 111- 112. [2] 张正成,张易飞,王文君.重型支架快速回撤技术实践[J]. 现代矿业,2013,29 （05） 120- 121124. [3] 李大政.薄煤层综采工作面缩面回采技术与实践[J].神华 科技,2015,13 （06） 35- 38. [4] 李菲菲.综采液压支架回撤平台的设计分析与试验[D].安 徽理工大学,2015. [5] 李华炜,唐子波.全断面掩护法撤除综采工作面液压支架 的方法与实践[J].煤炭科学技术,2000 （08） 26- 27. 作者简介 晋兵 （1986.07-） ， 男， 山西省晋城市人， 助理工程师， 本 科， 2015 年 7 月毕业于河南理工大学采矿工程专业， 现在从 事煤矿机电技术管理工作。 （收稿日期 2019- 5- 9） 129 ChaoXing