马兰矿南翼下组8#煤18307工作面液压支架的拆除

摘要：本文详细论述了南翼下组8#煤18307工作面利用扩宽拆架断面、增设双掩护支架拆除液压支架的工作方式，并就相似条件下液压支架的拆除提出了针对性的建议。

关键词：双掩护支架拆架断面支架拆除

1、概况

马兰矿18307工作面所采煤层为石炭系太原组8#煤层，厚度3.6～5.2m，平均4.25m，属稳定可采近水平中厚煤层，结构简单。其顶、底板情况分别为：顶板岩层从下往上依次为：碳质泥岩、泥炭岩、细砂岩，底板岩层为细砂岩、中砂岩。该工作面倾向长度260m，采用走向长壁采煤法开采，工作面正常回采时，采高界于3.5～4.0m之间。该工作面共安设液压支架173架。其中端头支架（ZT-5600/21/46）5架，机头3架，机尾2架；普通支架（ZY-5600/21/46）168架。ZY-5600/21/46普通支架处于最低支撑高度时其长度为6.77m，对角线长度为6.85m。支架底座宽度为1.34m，长度为3.2m。

液压支架技术特征表

2、液压支架拆除方案及工艺的确定

2.1拆架前的准备工作

第一： 工作面回采19个月，支架的管路多处老化，不可避免出现跑冒漏液，造成待拆支架高压液体的压力损耗，导致支架不能正常升降，所以提前在工作面铺设一趟拆架专用的高压管路。

第二：工作面长260米，共173个支架，机尾拆除的支架至皮带巷装车处距离平均150―265米，为避免支架拉移过程破坏底板，减轻拉架绞车工作负荷，其次杜绝拉移过程拆除的支架和待拆的支架发生卡挂，同时节省支架倒装时间，最后确定将轨道延伸铺设至工作面中部，装架平台安装在130#架附近。

第三：考虑到支架重19.8吨，拉移摩擦阻力大，确定采用SDJ-30大型双速绞车替代原来的SDJ-20绞车，选用∮32毫米钢丝绳拉移支架，保证安全生产。

第四：改变原来人工升单体捆绑支架的操作工序，利用装架处现有支架液压系统配合适当小油缸自动锁紧钢丝绳套的作业方式。

2.2支架的拆除工艺

普通综采工作面收尾末采期间，为了保证液压支架的顺利拆除，一般采用铺网扩循环的施工工艺。即在工作面距离终采线10～12m时开始沿顶板铺设菱形金属网，当金属网沿液压支架顶梁、掩护梁下落至底板0.6～1.2m时，停止液压支架的推进，利用采煤机或人工扩循环，循环宽度因支架而异，一般为：从液压支架前探梁（伸缩梁）梁端至煤帮2.0～2.4m。

1、锚索2、金属网3、支架 4、支木 5、单体 6、钢梁

结合马兰矿18307工作面顶、底板岩性和液压支架的结构特点，工作面收尾期间，铺设单层金属菱形顶网，扩循环期间，采用顶网配合单体挑双钢梁支护顶板。铺网范围：铺网从工作面至两端头保险煤帮下垂至底板，落山侧压入网1000mm，煤壁下垂至底板。铺网采用1.3×10m的金属菱形顶网，共需铺网15道。用采煤机扩循环，共扩五个循环，循环进度为0.8m，循环宽度4 m.铺金属菱形顶网、每道支架挑两根长为4500mm的工字钢梁，同时打一排锚索支护顶板。（附图）由于扩循环后，支架顶梁至底板净高不低于3.5m，支架前探梁端至煤壁支木的净宽4.2m。给工作面支架的拆除造成了很大困难。经过多次论证，决定采用双掩护架的支架拆除工艺。具体操作步骤为：

第一步：提前在轨道巷离1#架30米外增加安设JM-14回柱绞车一台，配合工作面的拆架绞车（固定在20#架处）共同做掩护架。首先利用轨道巷回柱绞车直接拉移1#架往前2.5米左右，停车；解开钢丝绳头重新拴挂在支架底座后侧，再次启动绞车，同时启动工作面拆架绞车共同拉移1#架的前侧的马鞍梁，直至1#架调向90°，然后解开轨道巷绞车钢丝绳头，单独利用拆架绞车将支架拉移至煤帮，做好1#掩护架。2#掩护架的做法工序和1#架相同。如图所示；1#、2#支架处于原有轨道巷中，支架撤出后必须对支架原位置的顶板进行有效支护，确保3#架的顺利拆除；

1、拆架绞车 2、辅助绞车 3、轨道巷 4、钢丝绳 5、掩护架 6、端头架 7、工作面

1、拆架绞车2、掩护架3、轨道巷4、钢丝绳 5、工作面

2.3 工作面普通支架的拆除

采用机尾1#、2#支架设掩护架的拆架方式。如前所述，双掩护支架就位后，就可以依次拆除工作面的普通支架了。掩护支架就位时，保证其两支架底座不超过被拆支架底座走向延长线。拆架使用单体、滑轮配合绞车进行，定滑轮固定在1#掩护架马鞍梁上，选用∮26×92mm的大锚链固定。拆架时，首先将拆架绞车（JM-14回柱绞车）固定于距离待拆支架20～30米附近，拆架绞车选用直径∮32mm钢丝绳，绞车钢丝绳通过掩护架上的导向滑轮，钩头拴挂于待拆支架底座左侧的预留孔上，第一步，启动绞车将待拆支架抽出至煤帮后，摘掉定滑轮，再次启动绞车将支架掉转90°方向直至拉出；第二步，对掩护支架与已拆除支架间的三角地带进行及时维护，支架拉移的过程中，必须做到拉架、支护交替进行，支架拉移步距每回不大于0.5米；第三步，利用工作面中部的倒架绞车将支架沿工作面拖至装车点；最后，拉移掩护支架，启动拆架绞车首先拉移2#掩护支架，然后拉移靠煤帮一侧1#掩护支架，循环拉移距离1.5米。以上四步完成一道支架的拆除，如此循环往复，拆除完工作面的普通支架

2.4 掩护支架及端头支架的拆除

18307工作面皮带巷宽度为4.6米，皮带巷采用“锚杆+钢带+菱形金属网+锚索”的支护方式。工作面普通支架拆除完毕后，机头两道端头支架位于皮带巷内，顶板条件相对稳定，基于此，首先拆除2#掩护支架，然后拆除1#掩护支架后，用木垛或丛柱将三角地段维护好，最后两道端头支架交替迈步前移，前移步距1.0m，拉移到皮带巷内，顺序拆除装车。

3．结论

18307工作面是马兰矿第二个使用ZY-5600/21/46大型支架的工作面，工作面收尾以及液压支架的拆除结合18306工作面以往的经验，在实际工作中，存在一些问题需要在下一步的工作中改进。

3.1、8#煤层顶板为脆性顶板，悬顶面积较大，为避免拆架过程中三角地带的临时支护不被大块岩石滚压推倒，建议工作面收尾时的菱形金属网与拆架通道的顶网要有效连接，同时要求三角地带维护的临时木柱有一定的迎山角度，数量至少3―5根。

3.2、工作面收尾期间，采高要尽可能保持在2.5米以上，充分使用好支架的平衡油缸，有条件可使支架呈现一“射箭状”，以利于工作面支架的拆除。

3.3、从18306工作面设备的整个拆除来分析，煤帮单体存在回收困难，拉移掩护架前必须打替换木柱，增加工序，建议全部使用木料支护。

3.4、煤帮侧金属网没有全部固定，极易造成滚帮，对掩护支架的拉移造成困难。

3.5、拆架过程中每班加强对掩护架和待拆支架的检修维护，杜绝跑冒滴漏现象，为拆架工作创造良好条件。

3.6、18307工作面比18306工作面收尾工作面多打了一排锚索，对三角地带顶板的维护以及掩护架的拉移过程中顶板的维护起到关键作用，减轻了人工维护的工作量，对安全生产起到积极作用，今后应大力推广。