72209 工作面堅硬頂板下行雙支架掩護(hù)拆除工藝

何海洋

（江蘇省徐州市徐礦集團(tuán)三河尖煤礦，江蘇 徐州221613）

1 工作面頂板條件概述

72209 工作面位于南二采區(qū)，直接頂為厚度1.0m 的泥巖，老頂為6.63m 的細(xì)粒砂巖, 頂板堅硬、完整性好。工作面鋪網(wǎng)擴(kuò)棚期間70-86 架及48-55 架段架后板不能及時垮落，為確保拆除安全，根據(jù)設(shè)計要求與現(xiàn)場實際情況，在軌道巷設(shè)計停采線位置向里的頂板依次施工第1#孔、2#孔、3#孔，進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破輔助頂板垮落，但效果不明顯。

2 工作面拆除系統(tǒng)概況

72209 工作面傾角12-18°，平均傾角15°。72209 工作面軌道回風(fēng)運輸設(shè)備巷需經(jīng)過3 個拐點，分別是南風(fēng)井繞道拐點、72209 軌道巷（舊）拐點、72209 探巷拐點，造成軌道運輸系統(tǒng)復(fù)雜、交叉點落差大施工車場困難、存在安全風(fēng)險高等不利因素。72209 工作面運輸巷運輸設(shè)備通過甩車場直接與南二七煤軌道上山連接，巷道運輸系統(tǒng)相對簡單、拐點少，而且運輸巷外口有原工作面安裝時的組裝硐室可以直接作為工作面拆除期間的解體硐室（參見附圖1）。從運輸系統(tǒng)分析運輸系統(tǒng)前期準(zhǔn)備上運輸巷相對簡單、工作量小，而軌道巷一側(cè)相對困難、工作量大，72209 探巷因巷道高度不夠、臥底量比較大，且探巷與軌道巷交叉位置有落差，施工平車場非常困難。

72209 工作面需拆除ZZ4600/18/38 支架86 架，工作面頂板采用雙層金屬網(wǎng)、鋼絲繩全斷面護(hù)頂，擴(kuò)棚段頂板采用錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)，煤幫采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，架前預(yù)留3m 寬出架道（參見附圖2）。

圖1 72209 拆除工作面巷道布置圖

3 拆除順序選擇

3.1 上行拆除順序與下行拆除順序的影響因素對比

工作面支架拆除順序常用上行拆除順序，現(xiàn)場施工對工人來說比較熟悉，頂板管理比較簡單，基本不用再采取其它措施，可控性強。但72209 探巷段巷道高度不滿足支架車輛運行要求，臥底工作量比較大、運、輸系統(tǒng)相對較為復(fù)雜、系統(tǒng)形成時間長、用工多等特點。因此需要通過對兩種拆除順序的影響因素進(jìn)行對比，然后擇優(yōu)選擇。

圖2 72209 拆除工作面擴(kuò)棚支護(hù)參數(shù)圖

拆除順序 上行拆除 下行拆除 常用拆除順序，現(xiàn)場施工對工人來說比較熟悉，可控性強 運輸巷側(cè)系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備及人員較少，能夠節(jié)約用工和資金 有 利 因 素 頂板壓力向老塘側(cè)傳遞，頂板管理比較簡單，基本不用再采取其它措施。 運輸巷可以利用原安裝時的組裝硐室作為解體硐室 運輸巷側(cè)系統(tǒng)形成工作量小，有利于縮短工作面拆除工期 72209 探巷段巷道高度不滿足支架車輛運行要求，臥底工作量比較大 非常用拆除順序，工人施工相對生疏，初期需要逐步熟悉 不 利 因 素 72209 探巷與72209 軌道巷交叉點處存在0.8m 的落差，施工車場難度大 工作面頂板堅硬，拆除迎頭頂板管理要求較高 軌道巷側(cè)的運輸系統(tǒng)相對較為復(fù)雜，系統(tǒng)形成時間長、用工多 工作面拆除迎頭存在，老塘向迎頭漏矸、滾矸的風(fēng)險 軌道巷側(cè)需要施工1 處解體硐室

3.2 下行拆除順序的優(yōu)點

從上述資料分析兩種拆除順序影響因素，可知在解決工作面拆除迎頭支護(hù)問題、實現(xiàn)頂板有效管理的情況下，采用下行方式拆除順序可以做到運輸巷側(cè)系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備及人員較少，可以利用原安裝時的組裝硐室作為解體硐室，能夠節(jié)約用工和資金。具體情況如下：（1）節(jié)約原計劃施工的解體硐室工程，可減少50 個工、減少資金資金投入約1.2 萬元、縮短工期2 天。（2）節(jié)約原計劃臥底工程量：45*0.8*3.2 米，減少80 個工、減少資金投入約2 萬元、縮短工期3 天。（3）節(jié)約原計劃4 部絞車設(shè)備和對應(yīng)系統(tǒng)施工，整個拆除運輸系統(tǒng)優(yōu)化，預(yù)計可降低用工人數(shù)約350 個工，可減少資金投入8.2 萬元，縮短工期3 天。

由上可知采取下行拆除順序相比上行拆除順序，可以減少用工約480 個工，可節(jié)約資金約11.2 萬元，可縮短工期8 天。

4 工作面拆除迎頭支護(hù)工藝的分析

4.1 單支架掩護(hù)的特點

（1）單支架掩護(hù)操作方便，拉移簡單；（2）單支架掩護(hù)占用空間比較小，與雙排單體棚支護(hù)交替配合使用，其靈活性比較好；（3）單支架掩護(hù)對頂板質(zhì)量要求高，對頂板支護(hù)質(zhì)量要求嚴(yán)，不適易堅硬頂板和破碎頂板，迎頭單體棚丟料嚴(yán)重。

4.2 雙支架掩護(hù)的特點

（1）雙支架掩護(hù)支護(hù)強度大、支護(hù)面積也大，較大面積頂板垮落時，雙支架掩護(hù)支護(hù)抗壓、抗沖擊對能力比較強；（2）雙支架掩護(hù)可減少待拆支架老塘側(cè)無支護(hù)區(qū)面積，降低人員在單體支護(hù)區(qū)的危險系數(shù)；（3）雙支架掩護(hù)的使用可以減少單體棚的使用，提高了單體棚支設(shè)和回收施工的安全性，也相對減少了工人的勞動強度；（4）雙支架掩護(hù)降低了迎頭支架及掩護(hù)支架壓死的指數(shù)。

4.3 雙支架掩護(hù)支護(hù)工藝及對堅硬頂板的處理措施

當(dāng)工作面回拆到第2 架時用單體把支架調(diào)整至距煤幫2 米位置，當(dāng)回拆至第4 架繼續(xù)用單體調(diào)整至與第2 架并排布置，煤幫側(cè)掩護(hù)支架距離煤幫2m，掩護(hù)支架前梁距離待拆支架0.2m。調(diào)整掩護(hù)支架的同時煤幫支設(shè)木垛，木垛間距不大于4.5 米，在距老塘側(cè)支架0.2 米位置支護(hù)傾向單體一排，排距1 米，頂梁采用木垛料。老塘側(cè)掩護(hù)支架每拆除1 架拉移1 次，拉移步距1.5m，煤幫木垛按規(guī)定支設(shè)跟進(jìn)；煤幫側(cè)掩護(hù)支架每拆除2 架拉移1 次，拉移步距3m，老塘側(cè)單體棚按規(guī)定支護(hù)跟進(jìn)。

因72209 工作面在150 下行拆除，并且存在頂板堅硬、易大面積垮落情況，特制定了加強防護(hù)措施。在工作面迎頭傾向單體棚的老塘側(cè)掛設(shè)擋矸網(wǎng)，擋矸網(wǎng)豎向從頂板到底板、橫向從掩護(hù)支架后立柱到被拆除支架，擋矸網(wǎng)隨迎頭掩護(hù)支架的移動而延伸，可以有效防止老塘漏網(wǎng)竄矸進(jìn)入工作區(qū)域。在待拆支架老塘側(cè)每拆除3 架支設(shè)1 根信號柱，信號柱使用長2.5m 的竹竿支設(shè)，根據(jù)信號柱的彎曲度判斷頂板下沉和即將垮落的指示依據(jù)，方便工作面迎頭職工判斷頂板情況、及時撤離躲避。通過以上兩種加強防護(hù)措施，大大降低了安全風(fēng)險，保護(hù)了職工生命安全。

5 結(jié)論

72209 工作面支架拆除施工從現(xiàn)場實際出發(fā)，理論結(jié)合實際的對拆除順序和支護(hù)工藝進(jìn)行分析、對比。從下行拆除順序、雙掩護(hù)支架支護(hù)工藝與上行拆除順序、單掩護(hù)支架支護(hù)工藝的對比及現(xiàn)場使用效果來看，符合現(xiàn)場實際操作的下行拆除順序方法不僅節(jié)約了人工和資金，而且提高了拆除施工效率，經(jīng)濟(jì)效益非常好。雙掩護(hù)支架支護(hù)工藝的使用則大大的提高了工作面拆除迎頭的安全性，提高了安全保障的確定性，安全效益特別突出。

下行拆除順序、雙掩護(hù)支架支護(hù)工藝的創(chuàng)新性使用及擋矸網(wǎng)和信號柱的輔助使用，雖然存在沒有使用經(jīng)驗、方法生疏的未知風(fēng)險，但是事前進(jìn)行了客觀、認(rèn)真的分析并做了比較充分的準(zhǔn)備，從現(xiàn)場的使用情況來看不但取的了較好的效果，還取的了豐富的經(jīng)驗、探索了路子。