大倾角工作面液压支架回撤工艺的研究与应用

摘要：大倾角工作面液压支架回撤工艺的关键技术是防止倒架，并且收面质量的好坏直接影响液压支架回撤工艺的实施。该新工艺在龙东煤矿属首次采用，安全可靠性高，为以后大倾角工作面回撤液压支架积累了宝贵的经验，在煤矿同类情况下具有很高的推广价值。

关键词：大倾角；回撤支架；收面；支架防倒

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

龙东煤矿以往综采工作面为缓倾斜工作面，切眼平均角度为8°左右。随着矿井开采进度的加大，现已开采西翼采区，西翼采区7183轻放工作面为采区首采工作面，该面切眼平均角度为30°，属大倾角工作面，是龙东煤矿第一次大倾角工作面回撤液压支架。为了解决7183大倾角工作面回撤液压支架这一难题，经过反复研究，决定采用大倾角液压支架回撤新工艺，并在矿区获得首次成功，现介绍如下：

1 工作面概况

龙东煤矿7183轻放工作面位于西翼采区，标高-277.51～-213.57m，走向长度322～330m，倾向长度108m，两道高低差54m，煤层厚度为5.1～8.0/6.7m，可开采储量26.19万吨。该面为放顶煤开采，一次性采全高，煤质为中硬煤层，伪顶为泥岩，较为松散，易冒落。为了尽可能多地回收煤炭，工作面布置呈“楔形”布置，在材料道一侧要边采边加支架，工作面进入正常回采阶段时，工作面机巷与材料道平行。该面共有98台放顶煤支架，其中机头为2台ZFG3600-17/28端头支架，其余96台ZFSB3200-16/26轻放支架，该支架最大支撑高度为2.6m，最小支撑高度为1.6m，工作阻力3200kN，液压支架前后各有一部SGZ-630/400型刮板运输机。工作面自2010年1月份开始回采，9月份采用新工艺工作面回撤完毕，平均每小班回撤液压支架6台，创龙东煤矿大倾角回撤液压支架速度纪录。

2 收面

2.1 收面的主要工序

上金属网上钢丝绳上钢管挑顶锚帮、锚顶机尾打木垛。

2.2 铺网

2.2.1 工作面距停面位置12m时，整个工作面开始铺设单层金属网，网与网之间长边搭接300mm，联双排扣，隔扣相联，短边使用穿条联接。工作面距停面位置7.0m时，整个工作面铺设双层金属网。

2.2.2 移架时出现顶网、撕网、网兜等现象时，必须停止移架，进行处理。

2.2.3 至停面位置时，支架前梁下要留单层金属网覆盖整个煤壁并正常联网。

2.2.4 上网时先在工作面上一根钢丝绳便于金属网生根，拉紧后将其两端固定在两道顶板上，并在中

间增加3～4个锚固点，然后将金属网固定在钢丝绳上。

2.2.5 进入煤壁侧托网时，应从上到下逐一进行。

2.3 上钢丝绳

2.3.1 工作面距停面位置6.0m时，开始上直径12.5mm钢丝绳，每进一刀上一道钢丝绳，共上10道。

2.3.2 所上钢丝绳应在两道余出至少1.0m。

2.3.3 钢丝绳铺设在支架顶梁与金属网之间，钢丝绳应拉直，每隔0.3m与金属网联一扣，联扣要紧。中间对接钢丝绳时，编圈套接或搭接1.0m，并使用3个卡子卡牢。

2.4 上钢管

2.4.1 工作面距停面位置4.8m时，开始在工作面机头前3台支架和机尾后3台支架上沿倾向上3m长的3寸钢管，每次上1根，间距600mm，水管放在金属网与支架顶梁之间，外露端头支架不少于500mm。

2.4.2 上法：移架前，先将水管沿倾斜方向托起，将网向煤壁方向推，水管一端放在支架前梁上，升紧前梁，托住水管，然后再移相邻支架。

2.5 挑顶

2.5.1 在距停面位置1.2m时，煤机割煤后，支架停止前移，要及时打出伸缩前梁，摘掉支架的联接头，然后使用单体将溜子推向煤帮，再割最后一刀煤。用单体推溜时要一次推到位，保证支架前梁到煤帮不少于1.2m的距离。

2.5.2 割最后一刀煤时，底板应与溜槽底部割平，煤机每次最多运行20台支架的距离后，要将煤机和工作面溜子进行停电闭锁，然后进行挑顶、打贴帮柱。现场顶板不好时，必须及时缩短煤机运行的距离。

2.5.3 进行挑顶时，先用单体托住3m半圆木，然后降架，把2.0m长11#工字钢放在支架前梁上，挑住半圆木后再升实支架，工字钢的另一端用DZ-2.5单体贴煤壁支护，单体底脚靠帮，向老塘迎3～5°。挑顶按照从上到下的顺序作业。

2.6 锚帮、锚顶

2.6.1 用Φ18mm×1.5m的铁锚杆对整个工作面进行锚帮。锚杆眼按三花眼布置，上排眼距顶板0.5m，下排眼距底不低于1.1m。片帮严重时，可根据现场情况增加锚杆的密度。

2.6.2 锚帮时，使用手镐等工具将煤帮找平，使锚杆盘、钢带贴紧煤壁，把支架前梁下的金属网放下锚在煤帮上。

2.6.3 锚帮与挑顶作业之间相距不得少于5m。

2.6.4 断层区域如锚帮困难时，可直接在挑顶的单体与煤壁之间使用半圆木背实。半圆木布置在中上部。

2.6.5 锚帮的同时紧贴着支架前梁打一排锚索，每两架打一根7.5m长的锚索，钢带、锚索盘必须贴紧顶板。

2.7 材料道打木垛

材料道距停采线8m左右时，保留老塘侧的最后一排戗柱，并且每进一刀保留一排，最少要保留5排。停面后将老塘侧的底板清理平整，放掉老塘侧碍事的单体，用半圆木打一个2×2m的木垛，木垛外沿与最后一台支架后插板打齐。木垛完成后，及时回收老塘侧的单体。

3 液压支架回撤工艺

3.1 支架回撤工艺步骤

3.1.1 拆除机头1#支架时，先用稳在50号支架处的JH-20T绞车的钢丝绳穿过所拆支架的邻架前梁下的8T滑子，绞车的钩头拴在所拆支架的底座过桥上，同时将机尾JH-20T绞车的钢丝绳钩头固定在支架立柱上以防止倒架及下滑。

3.1.2 降架，待人员全部进入到两架以外的支架内并躲开钢丝绳、滑子的受力三角区后，由现场指挥人员用信号与50#支架处的JH-20T绞车联系，同时观察支架运行情况，使支架拉靠到煤壁。

3.1.3 摘掉滑子，用50#支架处的JH-20T绞车与机尾JH-20T绞车配合使用使支架调向90°。

3.1.4 支架调好方向后，用50#支架处的JH-20T绞车将支架继续拉至50#支架处，将支架升起，接实顶板。

3.1.5 然后使用同样的方法回撤2#支架，在2#支架拉至1#支架停放处下方后，将2#支架升起，接实顶板。

3.1.6 接着使用机尾JH-20T绞车把1#支架拉到机尾，改用材料道内JH-20T绞车把支架调向后拉上滑板装车。

3.1.7 以此循环作业回撤其余支架。

3.2 顶板管理

3.2.1 每台支架拉出后，要立即对空出的顶板进行支护，用3.5m和2.0m的半圆木架设两排走向棚，其中3.5m半圆木一梁四柱，打两支两戗；2.0m的半圆木一梁三柱，打两支一戗。

3.2.2 单体的回收坚持“见五回二”的原则，先支后回，由里向外，先老塘后煤壁。交接班时迎头保留四排单体和八颗空闲的单体。

3.3 通风方式

利用支架前梁处所打的一排锚索对顶板的支护来保证回撤期间的全负压通风。回撤支架顶板垮塌致使全负压通风无法保证迎头风量时，必须及时将风机开启并将风筒的出风口接至迎头以保证回撤地点的正常供风。

4 几点注意事项

（1）运输高度：切眼由于跨度较大，顶板破碎，顶板下沉量较大，造成支架运输线路高度不能满足要求，应提前检查运输线路高度，采取卧底等措施以达到支架运输要求。

（2）支架降架及调向时，两台JH-20T绞车相互配合好，以确保支架不会歪倒。两台绞车司机听清信号，没有信号不得操作绞车，支架回撤地点信号工认真观察好现场情况，确保指挥信号操作准确无误。

（3）切眼拖拉支架运输时，必须用两台JH-20T绞车同时拖拉支架，以防绞车钢丝绳断绳支架下滑对人员造成伤害，并在切眼中间留有一台支架升足劲，作为迎头作业人员的安全防护。

（4）支架运输、调向时，人员必须躲开钢丝绳及滑轮受力三角区、支架下滑及歪倒的波及范围，人员在支架内躲避，以防发生安全事故。

（5）用绞车对支架调向时，难免一次性到不了位，用单体支架就位时，应采取远控操作，以防支架歪倒伤人。

5 结语

（1）必须从下往上回撤支架，上口两台JH-20T绞车缺一不可，一台用于拖拉支架，一台用于支架防倒。尤其是支架降架及调向时，必须用上口JH-20T绞车钢丝绳始终保持有一定的张紧力以防支架歪倒是大倾角工作面回撤支架的技术关键，并且钩头要挂在支架重心以上，才能达到预期的效果。

（2）收面质量的好坏直接影响液压支架回撤工艺的实施，必须按照收面的程序及质量要求收好面，为下一步回撤支架打好基础。收面及回撤支架时，必须管理好顶板，防止漏顶、冒顶事故的发生。

（3）该大倾角工作面支架回撤新工艺在龙东煤矿属首次采用，并在矿区获得首次成功，为以后大倾角工作面回撤支架积累了宝贵的经验，该工艺具有安全可靠性高、减少操作步骤、降低劳动强度、提高工作效率等优点，在煤矿同类情况下回撤支架具有很高的推广价值。

作者简介：张雨（1975-），男，山东宁阳人，中煤集团大屯公司龙东煤矿工程师。研究方向：矿井安全生产技术管理。