綜采工作面機頭縮短支架回撤技術

王晉龍

（西山煤電集團公司鎮城底礦， 山西 古交 030203）

1 工作面概況

鎮城底礦21101工作面位于古交市西約9.5 km處，地面標高 845～976 m，工作面標高 526～646 m，主采太原組9號、10號、11號煤層，總厚平均8.7 m，煤種為瘦煤，穩定可采。煤層平均厚度為8.7 m，煤層傾角為2°～11°，平均傾角為7°。鎮城底礦排矸廊道位于會立村南部，依山勢延伸至煤矸山頂部，呈L形，南北長650 m，東西長140 m，位于21101回采工作面西北部，最近距離工作面26 m，21101回采工作面布設經過排矸廊道保安煤柱留設范圍。21101工作面位于排矸走廊東南，回采至865 m處將進入排矸廊道保安煤柱，壓覆630m長，壓煤儲量為148萬t。為確保回采、排矸安全運行，通過研究采用新掘運輸巷重構運輸系統，由舊運輸巷向東偏移51 m開口，因此本論文針對21101工作面機頭縮短支架回收技術進行了分析。

2 問題分析

21101綜采工作面為機頭縮短對接（如圖1），存在兩個問題：一是工作面停采后，機頭位置和工作面縮短的機頭位置需施工缺口，加強這兩個位置的頂板支護，保證支架的對接和回撤順利進行；二是綜采工作面機頭縮短，需施工聯絡巷，能夠減少設備回收的運輸距離和周期，確保運輸安全。

3 具體實施方案

3.1 頂板控制技術

工作面機頭推進至距停采位置20 m時，1號—45號支架開始做停采工序，該區段工作面支架停止放煤，為停采工作做好準備。距停采線位置18 m處開始在1號—60號支架上鋪單層網。距停采線位置16 m處（即在第三排單層網）在1號—45號架處開始鋪雙層網，46號—60號支架處繼續鋪單層網。距停采線14 m時開始在1號—6號架（如下頁圖2所示），36號—43號架處加強支護（如下頁圖3所示），在該地段打Φ17.8 mm×7 800 mm錨索，錨索間排距為3 000 mm×2 000 mm，三花布置。距停采線11 m時開始在1號—6號、39號—43號架上鐵道（鐵道規格為18 kg，6 m長），在34號—38號支架上采用3.6mπ梁聯合維護頂板。距停采線位置10 m時平行于工作面開始鋪第一道鋼絲繩（共計鋪設6道鋼絲繩，間距為1 m），距停采線位置9 m時在1號—45號支架上打鋼帶（共計打3排鋼帶，鋼帶間距0.8 m）。當雙層網全部拖到落山并壓住兩道，支架停移開始割最后4刀煤，并采用錨索、π型梁、單體液壓支柱聯合支護形式支護頂板[1-2]。

圖1 21101綜采工作面縮短前示意圖

3.2 支架回收安裝技術

3.2.1 馬蹄眼、轉載機、破碎機、端頭架回收

工作面停采后運輸巷馬蹄眼的設備全從施工的聯巷內依次拆卸裝車拉運至新運輸巷內指定位置，回收順序：馬蹄眼—轉載機前半部—破碎機—轉載機后半部—端頭架，設備全部按拆卸順序從聯巷內拉運到新運輸巷指定位置，其中馬蹄眼、轉載機大架、破碎機、端頭架到位后不卸車，其余轉載機槽子卸車（端頭架回收后支設π梁維護頂板）[3-4]。

圖2 1號—6號支架加強支護示意圖

圖3 34號—43號支架加強支護示意圖

3.2.2 刮板輸送機回收

前、后刮板輸送機大架和抬高槽子全部拆卸裝車拉運到新運輸巷指定位置（端頭架后），回收前后溜子槽子各42節出井。

3.2.3 支架回收、安裝和后溜子大架安裝

1）回收39號、40號中間架裝車拉運到舊運輸巷端頭架位置，頂板利用支架上方提前布置的3.6mπ梁進行支護，π梁兩端頭分別跨到41號和38號架上方，未跨支架的π梁全部加點柱進行支護。

2）頂板支護好后安裝后溜子抬高槽子及大架、電機減速器，安裝時要將41號、42號、38號中間架前移空出安裝后溜子大架的位置。利用回柱絞車將大架及抬高槽子拉到安裝位置進行安裝。

3）回收原機頭處的1號排頭架，回收后頂板采用支架上方的π梁進行支護。排頭架回收利用22 kW回柱絞車配合支架自移牽引至工作面（支架前梁朝工作面方向），由22 kW絞車自移到新運輸巷內，支架尾梁朝后。利用絞車將1號排頭架安裝到39號支架位置。1號排頭架回收后在原端頭架位置安裝1臺中間架支護該段的頂板。

4）安裝好1號排頭架后，利用絞車將41號中間架抽出，裝車拉移到舊運輸巷指定位置。再從機頭處回收2號排頭架（方法同1號排頭架）拉移到新巷道內安裝到40號架位置。2號排頭架回收后在1號排頭架和端頭架的交叉位置（即原工作面機頭處和巷道交叉位置）安設40號中間架。依照該步驟將排頭架全部到安裝位置進行安裝。41號架和42號架位置在安裝排頭架時要將從41號中間架位置安設的排頭架利用單體支柱和絞車配合平移到42號架位置。再在41號架處安裝1臺排頭架。原1號、2號、3號、4號排頭架位置重新安裝3臺中間架支護頂板。

3.2.4 端頭架和刮板輸送機大架安裝

待工作面排頭架安裝好后，將37號、38號支架抽出并回收出井，該位置利用支架頂梁上π梁進行支護。在該位置安設端頭架，端頭架安設好后將35號、36號中間架從新巷道內抽出裝車回收出井。

3.2.5 轉載機、破碎機、馬蹄眼安裝

端頭架安設好后，調整端頭架兩側的位置，確保中間寬度能夠安設轉載機的距離。依次安裝轉載機，轉載機安裝完卸卸料槽后安設前溜子機頭大架。依照設備的安裝順序依次安裝轉載機、破碎機和馬蹄眼[5]。

3.2.6 皮帶安裝

皮帶機頭和中間部分直接從舊巷道內拆除后裝車拉運至新運輸巷進行安裝。

3.2.7 支架的回收

工作面35號、36號架回收后，34號架調向作1號掩護架，33號支架回收裝車出井，32號支架調向作2號掩護架，依次回收工作面支架出井。

4 結論

鎮城底礦21101工作面縮短，順利回收支架39臺，實現了工作面機頭段的成功縮短、對接，保證了安全生產，縮短后可累計回采煤炭67.5萬t，為礦井采掘正常銜接和均衡穩定生產提供了良好的技術支撐和經濟效益。