綜采工作面設備回撤的研究

楊德

（1.太原理工大學信息工程學院，太原 030024；2.山西煤炭運銷集團泰安煤業有限公司，太原 030002）

綜采工作面設備回撤的研究

楊德1，2

（1.太原理工大學信息工程學院，太原 030024；2.山西煤炭運銷集團泰安煤業有限公司，太原 030002）

隨著綜采工藝在我國的大力發展，越來越多的煤礦企業開始采用，實現了礦井高產高效，安全生產的目標。伴隨著綜采工藝發展，在實際實踐過程中，暴露出來的問題以及需要解決的問題也是形形色色，其中，工作面回采完畢后，綜采大型設備的回撤一直是近年來研究的課題，而在保證安全回撤過程中，提高設備搬家回撤的速度又是重中之重，在本文當中，從單通道的設計，搬家方法的選擇等各方面闡述了如何可以實現單通道快速搬家工作面設備回撤，從而為綜采工藝的大力發展提供一些實際經驗。

綜采；工作面；設備；回撤

1 我國綜采工作面搬家工藝現狀

我國傳統的搬家工藝是用采煤機自開通道的方法，在工作面停采線附近最后幾刀煤的截割時，采煤機與運輸機整體前移截割，支架則原地不動，以此形成設備調向及回撤空間[1]。由于運輸能力的不足，導致無立柱支護空間頂板長時間裸露，由此引起的頂板事故在我國頻繁發生。目前，在我國許多大型礦區已采用了先進的輔巷多通道回撤工藝。該工藝的巷道布置特點是在回采工作面停采線處掘兩順槽的同時，掘出兩條平行于回采工作面的輔助通道，靠工作面側的通道稱為回撤通道，靠大巷側的通道稱為回撤輔巷，在兩條通道之間掘4～6個聯絡巷，形成輔巷多通道巷道系統。此外，還有一種比較實用的回撤工藝是單通道雙翼回撤工藝。該工藝的巷道布置特點是在回采工作面停采線處掘兩順槽的同時，掘出一條平行于回采工作面的輔助通道，稱為回撤通道。

2 泰安工作面概況

泰安煤業于2013年正式投產，8103工作面為該礦的第三個綜采工作面，位于井田的西南部，南面緊鄰8102工作面，北面是8104工作面，東部為三條大巷，西部為王家嶺煤礦，設計傾向長度1 480 m，走向長度為206.4 m，設計可采傾向長度為1 420 m，可采厚度為3.2～3.8 m，平均3.6 m。煤層結構簡單-復雜，含1-3層夾矸，傾角3°～18°；采用綜合機械化一次采全高采煤工藝，傾斜長壁采煤法，全部垮落法管理頂板[2]。8103工作面為8102工作面的接替工作面，搬遷運輸距離為1.5 km，8102工作面設備撤出時采用單通道進行回撤，此次搬家的任務就是將8102工作面的設備運輸到8103工作面上。泰安煤業有限公司8102工作面設備回撤采用的是單通道回撤設備，在單通道回撤設備過程中暴露出的各種各樣的問題，嚴重制約了搬家時間。因此，對這些問題進行了研究、分析，提出了解決這些問題的有效措施以及辦法，為實現下一個工作面單通道快速搬家的理想積累了豐富的經驗。

3 設備回撤的流程及方法

綜采搬家倒面是一個系統工程，從8102工作面搬家的過程中來看，要實現快速搬家，尤其是單通道的快速搬家，一定要做好各方面的工作，從物料的供應上，要保證各種零配件以及與搬家有關的其他其他材料及時到位，到井下倒車硐室等各種工程的完善，再到搬家工藝等的正確選擇。而設備的快速回撤又是實現快速搬家的重中之重。搬家倒面期間，為全礦工作的重點，合理調配各施工隊組，配合有序進行搬家，其中搬家隊為重點。搬家隊人員要充足，崗位配備齊全，操作工為熟練工，盡量不要出現如車輛運行中出現車輛損壞等事故，影響搬家進程。同時，綜采隊等需要配合的隊伍全力配合搬家隊，保證每一道工序，每一個關鍵點上都有人員站崗，不得出現工作空白地帶，留下工作死角，因一個小小的疏忽導致搬家進程減慢。

3.1 搬家方法的選擇

回撤安裝設備采用無軌膠輪車運輸。在回采剩余50 m時在通道開始支設垛式支架，以保證在推進過程中不使通道因壓力逐漸變大而損毀通道。工作面與通道貫通后，聯網挑鋼帶結束后，浮煤清理干凈后，開始進行設備的回撤。首先斷開刮板輸送機鏈，同步拆解溜槽，回撤順槽電纜、液管，拆解移變列車、轉載破碎機、采煤機等。根據貫通實際條件和頂板壓力情況，將通道內的垛式支架撤出，叉車進入工作面鏟運溜槽至新工作面，同時拆解運輸機尾和機頭，回收工作面電纜，逐臺將回撤通道內貫通側的垛式支架撤出，穩絞車，配置絞車傳輸信號源（防爆對講機），最后回撤液壓支架。回撤液壓支架是整個搬家過程中最重要的環節，能否實現快速搬家主要取決于液壓支架是否能夠快速回撤。其選擇的回撤方法是從機尾向機頭順序（抽芯）雙掩護撤架法。首先回撤機尾的兩架做為后續回撤支架的掩護支架，隨著回撤逐步向機頭方向拉移，正常抽芯回撤支架時，按順序先抽取第2臺支架，抽出后在原位置支設木柱和木垛維護，再回撤第1臺支架，完成后再抽取第4臺支架，第4家抽出后，抽取第3臺，同時2臺掩護支架同步跟進。依次類推，直到機頭回撤完成。

3.2 單通道的設計

單通道正確的設計是實現快速搬家的一個關鍵點，選擇位置時充分利用自然地質的有利條件，盡量避開周期來壓，一是有利于支架的回撤，二是有利于提高通道的安全性；通道設計長度為工作面長度206.4 m，斷面寬為5.5 m，有利于車輛更好的通行；沿頂底板掘進，貫通后進行起底，保證起底水平，起底高度為200～300 m，混凝土底板后與原煤層底板保持齊平，保證回采貫通后，底板不留臺階，溜槽和液壓支架不得低于通道底板；混凝土底板強度要高，強度為C30，厚度200 mm，保證混凝土底板的質量；通道支護采用錨桿+錨索+金屬網+W鋼帶聯合支護，交叉點再增加使用11號工字鋼加強支護，保證通道的支護強度，一是少使用了垛式支架，二是回撤開始時垛式支架基本上可以全部撤出，保障回撤液壓支架的暢通；通道內平均布置兩個12 m長的倒車硐室，便于設備回撤時車輛的掉頭轉向。

3.3 層位的控制和末采掛網的質量

由于該礦的工作面在最后的回采部分均屬于大傾角仰采，因此綜采在回采過程中從剩余50 m開始必須控制層位，保證回采貫通后，底板不留臺階，溜槽和液壓支架不得低于通道底板，液壓支架可以順利移到通道底板上，同時要保證在回采過程中液壓支架初撐力滿足要求，在最后貫通處液壓支架處于水平狀態一條線。控制層位必須每班安排一名專職人員，一班兩次觀測采煤機截割層位，與通道的層位進行對比，準確把握層位，采煤機在推進過程中，逐漸上抬，預留10 cm底煤，嚴禁破底。綜采工作面回采剩余10 m時開始進行掛網控制頂板，掛網選擇的工藝和質量的高低是能否更好控制頂板下沉，從而保證液壓支架順利的回撤的一個重要因素。工作面末采掛網采用高強度聚酯纖維礦用網（該網為一片整體網，規格216 m×12 m，抗拉強度為10 t），從剩余10 m時開始掛第一道鋼絲繩時，將礦用網連接到鋼絲繩上，必須保證連接的質量，直到貫通共掛5道鋼絲繩，最后將該網連接到通道上方的支護網上，末采掛網完成。在掛完期間，一是要保證所掛鋼絲繩的質量，要繃直繃展；鋼絲繩與網搭接時鐵絲連接的質量，鐵絲連接時，每200 mm用8號鐵絲雙股連接一道。二是要保證在移架推溜時注意保護好礦用網不致破損，以防漏矸，降低掛完支護質量。

3.4 其他附屬工程的完善

接替工作面的切眼斷面設計要符合要求，保證車輛進出自如，設備安裝通暢，切眼內倒車硐室設計要符合車輛調轉的要求，搬家路線上無阻礙車輛通行的設施和設備，同時搬家的路線上設計多個倒車硐室，以滿足車輛掉頭轉向的要求。

4 結束語

隨著對綜采工作面設備搬家工藝及搬家設備研究的不斷深入，泰安煤業的輔助運輸采用目前國際上最先進的無軌膠輪車運輸方式，全部運輸線路的路面均實現混凝土硬化，通過提前預掘回撤通道、加強通道支護質量、預掘探巷保證安全貫通、利用大功率支架搬運車和多功能車裝運綜采設備等手段，實現了快速搬家倒面，對煤礦企業提高綜采面的設備安裝與回撤效率具有一定的參考意義。

[1]吳士良.井巷工程[M].徐州：中國礦業大學出版社，2010.

[2]雷煌.無軌膠輪輔助運輸在井下綜采工作面搬家作業中的應用[J].煤礦機械，2008（1）：139-141．

Research on Equipment Withdrawal on Fully-mechanized Mining Face

YANG De1,2
(1.College of Information Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;
2.Taian Coal Co.,Ltd.,Shanxi Coal Transportation&Sales Group,Taiyuan 030002,China)

More coal enterprises adopt the fully mechanized mining technology to realize the efficient and safe production.With the development of the technology,various problems occur in practice. Equipment withdrawal has been one of them.How to ensure the rapid movement and withdrawal of the equipment is very important in the process of safe withdrawal.The paper presented the design of single channel,movement selection,and other aspects to realize the fast movement and withdrawal in single channel,which could provide some practical experience for the development of the fully mechanized mining.

fully-mechanized mining;working face;equipment;withdrawal

TD353

A

1672-5050（2015）03-0070-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.03.025

（編輯：薄小玲）

2015-03-13

楊德（1969-），男，山西保德人，大學本科，高級工程師，從事煤礦開采工作。