淺析綜采工作面高效回撤新技術
2014-07-21 02:18:07黃永慧
科技創新與應用 2014年22期
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護架支護法”和“掛鏈器快速抽架法”，實現了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優化了安全作業環境，并取得了良好的經濟效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術保障。
關鍵詞：綜采；回撤；“多掩護架支護法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機一部及SGZ630型刮板輸送機兩部。
1.2 工作面地質情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護架支護法
2.1 傳統支護方法
抽出兩組支架做為掩護架，抽出支架后單體配合木料支護頂板即：在采空區側用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設維護好此區域內的頂板。采空區側走向棚采用“見六回二”的方式進行回撤，撤出一架，在原位置下兩個走向棚，抬棚一梁三柱支設，在此同時，回撤走向棚2棚，根據現場情況必要時回撤迎頭的兩架棚各增設兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護情況，對失效的棚柱要重新支設合格，缺柱補齊，整改影響支架調向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當發現無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運回撤。3#架回撤后，及時在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護頂板（其余支架回撤后，頂板支護與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調出作為煤壁側的掩護架。
2.2.4 將1#架抽出調成與煤壁平行，作為中間架的掩護架。（根據現場情況也可以用其它支架當掩護架，掩護架有故障時，應及時將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區側的掩護架。
2.3 方案優勢
2.3.1 與傳統的兩掩護架支護方案相比，三掩護架支護的使用減少了老塘側單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護，加快了回撤速度，降低勞動強度。
2.3.2 三掩護架的使用，避免了老塘側單體的頻繁支護與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側單體的支護與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統回撤方法及缺點
3.1.1 利用工作面上出口穩車，配合導向滑輪，將支架抽出，調向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導向滑輪受力大，導致生根（鏈子配合螺栓）經常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動強度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護架的十字頭上，使2#掩護架超前其它掩護架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，將26#鏈子立環卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，插上銷子，如此2-3個循環，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優勢
與傳統的出架方法相比，用絞車、導向滑輪協助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現象，工人的安全得到保障。
節約工時，與傳統方法相比，抽出一架用時約5分鐘，節約時間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數。
4 結束語
3C201工作面通過技術創新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現在回撤最少6組支架，工人勞動強度進一步減輕，并且提高了安全系數，進而保證了生產的接續，制約本礦生產的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產任務目標打下了基礎，也為下個工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術保障。
圖1 多掩護架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻
[1]徐永圻，等.煤礦開采學[M].中國礦業大學出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優質快速回撤技術[J].雞西市安監局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業于山東科技大學，現從事煤礦開采技術研究。endprint
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護架支護法”和“掛鏈器快速抽架法”，實現了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優化了安全作業環境，并取得了良好的經濟效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術保障。
關鍵詞：綜采；回撤；“多掩護架支護法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機一部及SGZ630型刮板輸送機兩部。
1.2 工作面地質情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護架支護法
2.1 傳統支護方法
抽出兩組支架做為掩護架，抽出支架后單體配合木料支護頂板即：在采空區側用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設維護好此區域內的頂板。采空區側走向棚采用“見六回二”的方式進行回撤，撤出一架，在原位置下兩個走向棚，抬棚一梁三柱支設，在此同時，回撤走向棚2棚，根據現場情況必要時回撤迎頭的兩架棚各增設兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護情況，對失效的棚柱要重新支設合格，缺柱補齊，整改影響支架調向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當發現無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運回撤。3#架回撤后，及時在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護頂板（其余支架回撤后，頂板支護與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調出作為煤壁側的掩護架。
2.2.4 將1#架抽出調成與煤壁平行，作為中間架的掩護架。（根據現場情況也可以用其它支架當掩護架，掩護架有故障時，應及時將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區側的掩護架。
2.3 方案優勢
2.3.1 與傳統的兩掩護架支護方案相比，三掩護架支護的使用減少了老塘側單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護，加快了回撤速度，降低勞動強度。
2.3.2 三掩護架的使用，避免了老塘側單體的頻繁支護與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側單體的支護與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統回撤方法及缺點
3.1.1 利用工作面上出口穩車，配合導向滑輪，將支架抽出，調向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導向滑輪受力大，導致生根（鏈子配合螺栓）經常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動強度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護架的十字頭上，使2#掩護架超前其它掩護架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，將26#鏈子立環卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，插上銷子，如此2-3個循環，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優勢
與傳統的出架方法相比，用絞車、導向滑輪協助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現象，工人的安全得到保障。
節約工時，與傳統方法相比，抽出一架用時約5分鐘，節約時間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數。
4 結束語
3C201工作面通過技術創新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現在回撤最少6組支架，工人勞動強度進一步減輕，并且提高了安全系數，進而保證了生產的接續，制約本礦生產的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產任務目標打下了基礎，也為下個工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術保障。
圖1 多掩護架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻
[1]徐永圻，等.煤礦開采學[M].中國礦業大學出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優質快速回撤技術[J].雞西市安監局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業于山東科技大學，現從事煤礦開采技術研究。endprint
摘 要：3C201工作面是徐州李堂礦二采區東翼首采面，目前已回采完畢，正處于回撤階段，回撤速度的快慢直接影響下個工作面的安裝，為加快回撤速度，回撤過程中采用了“多掩護架支護法”和“掛鏈器快速抽架法”，實現了綜采工作面液壓支架的快速回撤，回撤速度提高了2倍多，優化了安全作業環境，并取得了良好的經濟效益，為同條件下安全快速回撤提供了技術保障。
關鍵詞：綜采；回撤；“多掩護架支護法”；“掛鏈器快速抽架法”
1 工作面概況及地質情況
1.1 工作面概況
3C201工作面是李堂煤礦二采區東翼首采面，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式開采，工作面傾斜長度162m，安裝ZF5200/17/35型液壓支架103架，ZFG5500/18/35H型液壓支架6架，配備MG160/375-W型雙滾筒采煤機一部及SGZ630型刮板輸送機兩部。
1.2 工作面地質情況
3C201工作面煤層平均厚度4.1m，傾角3°～26°。直接頂為砂巖，厚度22.5m，偽頂為泥巖，厚度0～8m，易垮落；直接底為泥巖，厚度0～6.8m，基本底為砂質泥巖，厚度1.1～4.6m。
2 多掩護架支護法
2.1 傳統支護方法
抽出兩組支架做為掩護架，抽出支架后單體配合木料支護頂板即：在采空區側用3000×200×150mm的方木配合液壓單體支柱從掩護架后立柱開始下四棚走向棚，間距750mm，柱距1m，兩側單體距木料兩端為0.5m，一梁三柱支設維護好此區域內的頂板。采空區側走向棚采用“見六回二”的方式進行回撤，撤出一架，在原位置下兩個走向棚，抬棚一梁三柱支設，在此同時，回撤走向棚2棚，根據現場情況必要時回撤迎頭的兩架棚各增設兩棵戧柱，以防落頂推棚。
2.2 多掩護架施工方法
2.2.1 首先檢查加固1-2#架附近及工作面出口的支護情況，對失效的棚柱要重新支設合格，缺柱補齊，整改影響支架調向的單體支柱，斷開1#-4#架之間的進回液管路、噴霧及防倒裝置。
2.2.2 用Ф10的高壓管對3#架重新進行供液，操作閥組將3#架緩慢降下，當發現無問題后，將支架降至最低支撐高度，用工作面70#架附近的絞車配合單體支柱將其抽出，并外運回撤。3#架回撤后，及時在原位置用2500×200×150mm的方木配合單體支柱的下兩走向棚，棚距750mm，一梁三柱支護頂板（其余支架回撤后，頂板支護與此相同）。
2.2.3 同理將2#架調出作為煤壁側的掩護架。
2.2.4 將1#架抽出調成與煤壁平行，作為中間架的掩護架。（根據現場情況也可以用其它支架當掩護架，掩護架有故障時，應及時將其替換）
2.2.5 同理將4#架抽出調成與煤壁平行，并使用單體支柱、尾梁插板或使用絞車在回頭輪的作用下，使其向后挪動，直至到與1#架、2#架平行的位置，作為采空區側的掩護架。
2.3 方案優勢
2.3.1 與傳統的兩掩護架支護方案相比，三掩護架支護的使用減少了老塘側單體液壓支柱的使用，利用支架代替單體支護，加快了回撤速度，降低勞動強度。
2.3.2 三掩護架的使用，避免了老塘側單體的頻繁支護與回撤，因工作面坡度大，頂板冒落較快，老塘側單體的支護與回撤帶來了很多安全隱患，三掩護架的使用消除了安全隱患，提高了安全系數。
3 掛鏈器快速抽架法
3.1 傳統回撤方法及缺點
3.1.1 利用工作面上出口穩車，配合導向滑輪，將支架抽出，調向后，將支架沿回撤通道拉至上出口。
3.1.2 回撤過程中，導向滑輪受力大，導致生根（鏈子配合螺栓）經常被拉斷、鋼絲繩被拉斷、滑子損壞等現象。
3.1.3 工人頻繁固定或更換滑子及生根，勞動強度大，生根或鋼絲繩被拉斷，容易造成安全事故，安全系數低。
3.2 新方法原理及使用方法
加工掛鏈器（見圖2）配合26#鏈子，利用支架自縮原理抽架。掛鏈器用φ30mm的銷子固定在2#掩護架的十字頭上，使2#掩護架超前其它掩護架1.2m，并保證初撐力（24Mpa），利用鏈子連接掛鏈器及待抽支架，將掛鏈器與待抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，將26#鏈子立環卡在掛鏈器上，并在相鄰的平環插上φ10mm的固定銷子，連接完畢后，降架至支架最低高度，收支架推拉道，使支架前移一個行程（0.6m），前移后伸出推拉道，將掛鏈器與帶抽支架之間的余鏈拉至掛鏈器另一側，插上銷子，如此2-3個循環，將支架抽出，方便快捷，掛鏈器的使用方法見圖3。支架抽到前梁離煤壁0.5m處，用絞車直接調向，使支架與通道平行，然后拉移至工作面上口。
3.3 方案優勢
與傳統的出架方法相比，用絞車、導向滑輪協助出架，新工藝減少了滑子與絞車的使用工序，避免了斷繩、彈繩及損壞滑子等現象，工人的安全得到保障。
節約工時，與傳統方法相比，抽出一架用時約5分鐘，節約時間30分鐘，同樣地工作原理可用于掩護架的拉移上，簡化工序，提高了安全系數。
4 結束語
3C201工作面通過技術創新，使回撤速度大幅度提升，由過去的一班回撤3組支架到現在回撤最少6組支架，工人勞動強度進一步減輕，并且提高了安全系數，進而保證了生產的接續，制約本礦生產的瓶頸問題得到解決，為完成全年生產任務目標打下了基礎，也為下個工作面回撤及類似礦井的回撤提供了技術保障。
圖1 多掩護架使用示意圖
圖2 掛鏈器
圖3掛鏈器使用示意圖
參考文獻
[1]徐永圻，等.煤礦開采學[M].中國礦業大學出版社，1999.
[2]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優質快速回撤技術[J].雞西市安監局，2010.
作者簡介：黃永慧（1983-），助理工程師，畢業于山東科技大學，現從事煤礦開采技術研究。endprint
