滑动构造下综采工作面液压支架快速调整技术应用

中图分类号：TE29 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0389-01

山西某煤矿井田内煤层受沿聚煤方向层间滑动构造的影响，综采工作面煤层厚度变化幅度大，局部煤层表现为突变的特点，不可采点与可采点之间变化快，局部厚差变化大。尤其是11221采煤工作面。在该工作面回采过程中平均坡度28°，局部最大倾角为31.9°，地层走向逐渐向北东偏转，倾向北西，正断层较多，并发育宽缓褶曲。受滑动构造影响，工作面顶、底板不协调褶曲，煤层的厚度变化大，而且煤层倾角大，原生结构、构造被破坏，11221综采工作面随推进不断变化，需频繁增减支架，给工作面生产带来困难，造成工作面生产效率低下，安全得不到有效保证。因此，为保证11221工作面回采安全，针对工作满频繁增减支架的难题，研究综放支架快速拉移调整技术变得尤为重要。

1 工作面地质条件

11221综放工作面位于山西某煤矿11采区-175m水平的西翼，走向长度1072m，倾斜长度平均约134m。平均采深约619m，工作面煤厚0.3～19.5m，可采煤层平均煤厚5.1m，最厚处可达平均煤厚2～4倍，11221工作面煤层具有分布不均一的特点，总体上中部和西南部赋存较厚，东部则较薄，为不可采区，工作面中部共发育三个椭圆状薄煤带。二1煤层，倾角最小12.6°，最大31.9°，平均28°。老顶（直接顶）为中粒砂岩，厚度为15.37m；直接底为砂质泥岩，厚度为4.56m；老底为石灰岩，厚度为1.8m。工作面端头支架选用ZFZ4000/21/30型、过渡支架ZFZ3600/19/28FT型、中间支架为ZFZ3600/19/28LT型的综采液压支架。工作面支护采用ZFZ3600/19/28LT型中间架92架、ZFZ3600/19/28FT型过渡架2架和ZFZ4000/21/30端头架4架，共计98架支架。

2 大倾角综采工作面支架快速拉移调整技术

2.1 原移架技术存在的问题

该煤矿受滑动构造影响显著，煤层倾角大，赋存不稳定，局部厚差变化大。受滑动构造的影响，11221工作面倾角大，相邻支架易出现倒架、咬架、走斜、下滑等现象，给工作面生产造成困难，为保证工程质量，在拉架推溜过程中对支架进行调整就变得尤为重要。原有的拉架调架方法需在拉架前使用单体柱打在两架支架尾部进行调整，该方法在调架期间需人工连续多次搬运单体柱，不仅增加了员工的劳动强度，同时在大坡度工作面抬运单体柱，易造成人员滑倒或单体柱滚落伤人现象，且单体柱崩落时，调架人员不易躲避，给安全生产带来巨大隐患。

2.2 支架快速拉移调整技术

鉴于原移架存在的问题，通过在技术分析、反复试验、不断总结经验的基础上，研究出大倾角综采工作面支架快速拉移调整技术。即：先将油缸固定在卡槽内，再用锁具将卡槽固定在支架后天窗下端的链接环上，同时从另一端牵引出一根长约10m的链条，将油缸、链条固定后放入后部运输机的老塘侧备用。工作面需要调架时，首先将油缸明柱伸出，同时将链条顺直，然后将链条用锁具固定在待调整支架后天窗下方的链接环上，链条支架固定示意图见图1所示。确保固定牢固后人员全部撤出。降本架前后立柱的同时将调架油缸打到收的位置，调架油缸带动链条，进而带动支架，就能顺利完成支架的向上调整。支架拉移调整见示意图2。该技术把调架油缸、链条一次性固定好后，操作人员只需在调架前把链条固定在后天窗下的链接环上即可，调架期间后部运输机处不需要人员操作，提高了调架的安全性，而且操作工序也大大减少。

运用传统的方法，拉移和调整一架支架至少需要8分钟，每班最多只能割三四十架煤，采用新的支架拉移调整技术后，只需2-3分钟就能拉移一架支架，每班至少能割七十架煤，每班生产原煤比以前多出500多吨，极大地提高了工作面生产效率，同时又减少了员工劳动强度，为综放工作面安全、高效生产提供了可靠保证。

3 综放支架的快速增减技术

受滑动构造下的影响，工作面倾角变化范围大，导致工作面斜长在推进过程中不断发生变化，为有效控制顶板和安全生产，需频繁增减支架，增加了工作面支架管理的复杂性，支架安装拆除的快慢直接影响工作面的生产效率。针对滑动构造影响下的这一技术问题，采用液压千斤顶配合滑轮起吊支架进行拆装，拆装速度快，安全性、稳定性高，并降低了劳动强度，解决了综放工作面上端头控顶面积大、端头支架挤帮问题。

3.1 支架快速安装技术

（1）支架运输路线

安装队平地装车副井副井井底车场主石门11采区轨道上山第四中部车场11121上顺槽11211上切眼

（2）支架安装

按照顶梁在前、底座在后的顺序将支架运入上切口向外20m处，使用4个5T导链相互配合起吊，待起吊达到高度后，在顶梁下方升4根单体柱加固，及时将支架底座拉运至顶梁正下方，而后将顶梁缓慢下落，到位后及时安装立柱。支架组装完毕后由绞车将支架向里运，支架运输到位后及时将管路接通并升起该支架支撑顶板，再将前部运输机对接好并与支架连接。支架安装后，在正常的回采过程中利用14T绞车使牵引支架推杆前移。

3.2 支架快速拆除技术

综放工作面的设备拆除是工作面生产的一个重要环节。迁移设备的快慢直接影响工作面的生产效率。在工作面支架回收过程中，支架起吊装车是一项重要工作。传统起吊方法是在支架从老塘拉出了掉过头之后用回柱绞车将支架拉移至装车地点，然后在支架前后方打上翁逯慢慢升起支架进行装车。该方法的缺点是：支架升降缓慢，时间长，劳动力强度大，安全隐患大。该煤矿在生产实践中探索总结出一套适合滑动构造大倾角地质条件下的支架快速拆运方案，具体工艺如下：

（1）支架快速拆除：①首先将待拆支架进行降架，使支架顶梁完全脱离顶板，而后将绞车绳与支架推杆进行连接，确认无问题后再拉运支架前移。②支架离位后及时支护留下的空间（打双抬棚进行加固），③采用滑轮配合绞车进行运输支架，并用单体柱辅助。④支架进入解置后，首先将阀类、管路、弯头等配件拆掉。并把这些配件装入麻袋。⑤把顶梁升平，把侧护板收回并固定好，用导链将支架顶梁固定好，导链或滑轮的悬挂必须与支架中心保持垂直。在顶梁下方打两根直径不小于200mm的点杆，然后用专用工具去掉梁销子，拆卸顶梁。待顶梁脱离底座后，用绞车将底座向前拉移，而后将顶梁落地。

4 结论

综放支架快速拉移调整技术把调架油缸、链条一次性固定好，在调架前把链条固定在后天窗下的链接环上。有效解决了大倾角综放工作面支架拉移速度慢、生产过程中支架的挤架、倒架和下滑问题，对工作面前部运输机的下滑也进行了有效控制。

综放支架的快速增减技术采用液压千斤顶配合滑轮起吊支架进行拆装，拆装速度快，安全性、稳定性高，并降低了劳动强度，解决了综放工作面上端头控顶面积大、端头支架挤帮问题。