綜采回撤雙向掩護支架調安工藝的應用

王 成 劉晉歌 胡 強

（棗礦集團付村煤業有限公司，山東 棗莊 277000）

3上1008工作面為付村礦首個大采高智能化綜采工作面，共有138個支架，支架型號為ZY9000-27/60D，最大重量37t。3上1009工作面里外切眼共計需安裝支架118架。為節省轉面安撤時間及人工，付村礦根據兩個工作面布置情況，在3上1008工作面切眼正對機頭位置與3上1009運巷溝通，形成轉面回撤通道，采用無極繩絞車整架轉面有軌運輸。因本次工作面搬家倒面的支架數量不一致，回撤支架數量大于安裝數量，且單一從一個方向回撤支架在支架運輸環節、安撤工序上都有極大的不便利性，基于此，本文通過采用回撤工作面雙向掩護支架調安工藝，滿足了本次支架轉安裝實際需求。

1 工作面概況

3上1008工作面位于東十采區南部，東為歡城斷層，西為北翼開拓巷道，南為3上1009工作面，北為3上1007工作面采空區。3上1009工作面位于東十采區南部，東為歡城伴生斷層，西為馬集斷層，南為馬集支一斷層，北為3上1008工作面采空區。

3上1008工作面切眼內138組液壓支架（含6組過渡支架），需轉面安裝118架，其中過渡支架6架、普通支架112架轉至3上1009工作面安裝，剩余20架支架進行回撤。

3上1009面先對外切眼安裝，然后對里切眼安裝，最后安裝運巷設備。其中外切眼長67m（巷道中心距），計劃安裝液壓支架38組（3組過渡支架外側放置1架普通支架，為1+3+34布置形式）和對應溜槽；里切眼長139m（巷道中心距），安裝液壓支架80組（含3組過渡支架，為77+3布置形式）和對應溜槽、采煤機，機頭安裝1架端頭支架。

2 回撤工作面轉面方案分析

按照常規轉面方案，即回撤工作面形成單向掩護支架。該礦3上1008工作面設備轉安3上1009工作面時，支架若從機頭向機尾方向回撤，受單軌吊運輸能力及巷道高度影響，無法實現對支架的整體轉運，需將轉面支架拆解后運輸至3上1009材巷重新組裝，需在3上1009材巷施工一個12m長、5m寬、5.5m高的組裝硐室，拆解組裝工程巨大，運輸任務繁重。支架若從機尾向機頭方向回撤，受3上1009工作面運巷巷道掘進施工進度及無極繩絞車安裝工程影響，只能待相關工程結束后再進行轉面工作，無法提前結束工作面回撤，給采空區遺煤發生自燃帶來隱患；且后期20組支架需拆解上井，需在3上1009運巷重新施工一個拆解硐室，待支架拆解回撤完畢后再對轉載機、運巷皮帶等進行安裝，無法縮短轉面工程工期。

根據轉面工程實際需要，該礦創新性提出在3上1008工作面切眼支架回撤時形成雙向掩護支架，即在支架轉安回撤分割點處形成雙向掩護支架，分別從切眼中部位置向機頭、機尾兩個方向進行回撤支架。該工藝方法具有以下優點：節省了一個組裝硐室施工費用，回撤機尾段支架時直接利用3上1008材巷原組裝硐室安裝設備拆解支架；將原先的串行施工工序更改為并行施工工序，即在3上1009運巷相關工程施工時，3上1008切眼機尾段支架回撤可同時進行，大大縮短整個轉面工程工期。

3 回撤工作面撤架前的準備

（1）工作面支架及回撤通道頂板采用高強聚酯纖維柔性網（JDPET450×450MS）和金屬網支護，面前煤幫采用錨網支護配板梁（工字鋼）單體復合支護。113～118#支架在末采上網期間，將廢舊鐵道捆綁在柔性網上，隨工作面推采，廢舊鐵道隨柔性網進入支架后掩護梁位置，便于后期支架回撤后的頂板維護。

（2）工作面末采結束時支架頂梁前端距離貼幫柱凈寬3.5±0.1m（距離煤壁約3.7m），撤架空間頂底板高度3.8±0.2m，支架架腳至面前煤壁寬度5.3±0.2m。

（3）111～120#架前擴幫加寬形成藏架硐室，擴幫規格：以116#架左邊線為中心線，長×深×高=18m×1.5m×4m（以面內頂底板平齊為準），利用114#、115#、116#、117#支架分別形成機頭、機尾段掩護支架，以滿足雙向掩護支架調安的空間需求。

4 雙向掩護支架調安工藝的實施

3上1008切眼機尾3個ZYG9000-27/60D型過渡支架（136#、137#、138#）需安裝至3上1009外切眼機尾側，使用3架ZZ5600型液壓支架置換過渡支架的設想，將3個過渡支架按照“撤一安一、以小替大”的支架置換方式，將寬1.75m、長7.9m的9000型液壓支架置換為寬1.5m、長6.8m的5600型液壓支架。如圖1所示。

置換過程：首先對137#支架兩側的支架進行二次注液，將137#支架回撤并將支架調向90°（前梁超前機頭側），通過切眼機頭側回絞牽引至切眼中間放置，新進一臺5600型液壓支架并后退至原137#架位置，升實頂板。按照137#～138#～136#的置換順序，同理置換138#、136#支架。3個過渡支架通過置換，分別牽移至切眼支架中間位置，后期直接進行整架轉運。

圖1 3上1008工作面過度支架置換示意圖

利用切眼機尾回絞鉤頭與116#支架推拉頭連接，單體配合將116#支架抽出，再將支架后移至煤幫18m藏架硐室處，前梁朝向機尾，接實頂板，等待形成機尾段1#掩護架。原116#支架位置靠老塘位置支設一個道板木垛，并增設兩架π型工字鋼棚一梁三柱維護好頂板。利用機尾側回絞分別將118#、119#支架抽出，將117#支架調向與116#支架平行，形成機尾段2#掩護架。

利用切眼機頭側回絞鉤頭與115#支架推拉頭連接，單體配合將115#支架抽出，再將支架后移至煤幫18m藏架硐室處，前梁朝向機頭，接實頂板，等待形成機頭段1#掩護架。原115#支架靠老塘位置支設一個道板木垛，并增設兩架π型工字鋼棚一梁三柱維護好頂板。利用切眼機頭側回絞將113#、112#支架抽出，將114#支架調向與115#支架平行，形成機頭段2#掩護架。

調安掩護架前，提前進1架ZZ5600型液壓支架至110#架前位置，后期用作機頭段3#掩護架。利用回絞與單體配合，將機頭段及機尾段的各兩組掩護架靠攏，間隔不超過1m，分別形成機頭段及機尾段回撤掩護支架。如圖2所示。

5 結 語

通過合理安排掩護架調安順序，在綜采工作面搬家倒面施工中節省了準備時間，減少材料設備運輸、頂板維護等多個危險環節，縮短了整個回撤工期，為3上1009工作面具備生產條件爭取了時間，避免了采用傳統單向掩護支架作業時維護頂板環節多、時間長的問題，該工藝為今后的類似工作面回撤起到了較好的示范作用。

圖2 3上10008工作面雙向掩護架調安示意圖