綜采工作面快速回撤及安裝一體化施工研究

魏永東 魏永龍

（1.山東泉興礦業集團有限責任公司，山東 棗莊 277099；2.棗莊礦業集團高莊煤業有限公司，山東 濟寧 277605）

在工作面走向長度較短的情況下，工作面需頻繁回撤及安裝，占用了大量時間，嚴重影響經濟效益。在現階段生產情況下，為保證生產時間，一般是引進一套新綜采工作面設備，一邊進行回采完畢工作面的回撤，一邊進行新工作面的安裝，這樣容易出現回撤工作面設備使用時間較短，沒必要進行大修的情況下，也需要回撤上井閑置的現象。如果等待回采工作面撤除設備，再運輸到新工作面進行安裝，如果沒有合理的施工方法，就會耽誤大量的準備時間，經濟效益差。泉興公司在采區設計中提前考慮這個問題，創造出一種綜采工作面快速搬家的方法。

1 概況

山東泉興礦業集團有限責任公司12507綜采工作面位于125采區，走向長140 m，傾斜長760 m。因受杜廟斷層和叢屯向斜影響，工作面內為褶曲發育，地質構造較復雜，煤層傾角為0～16°。12509工作面位于125采區，走向長140 m，傾斜長843 m，總面積為108 797 m2，煤層厚度0.99 m。采用傾斜長壁后退式采煤法，雙滾筒采煤機割煤，滾筒截深600 mm，見底破偽頂，一次采全高，機械落煤、刮板運輸機運煤，全部垮落法管理頂板的綜合機械化采煤工藝。12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關系示意圖如圖1。

圖1 12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關系圖

2 回撤前的準備工作

（1）預先確定工作面停采線。由于受斷層影響，工作面需提前進行回撤，為最大限度地回采資源，減少工作面回撤期間因斷層處壓力對工作面支架回撤產生的影響，需留設不少于3 m的煤柱，同時還要考慮工作面機頭處的裝車平臺位置，選擇水平巷道或近水平巷道較為適宜。

（2）沿空留巷準備運輸路線。為贏得生產時間，12507工作面回采期間，提前采用沿空留巷留出運輸巷，作為12509工作面的運輸巷。12507、12509工作面綜采設備回撤、運輸、安裝期間，大型設備的運輸均通過12507運輸巷進行運輸。為確保工作面采至停采線后回撤的設備能夠及時運輸，需提前對該運輸巷進行恢復整改，結合綜采支架及配套設備的尺寸，確定巷道凈高度不低于2.5 m，凈寬度不少于3 m，并整改軌道，確保運輸路線安全可靠。

（3）穩車硐室的施工。工作面停采線確定后，需在機頭對過施工穩車硐室（深4.0 m×寬3.0 m×高2.2 m），硐室中線依據支架架腳到煤壁中線施工，用于將支架牽引到運輸巷內。在距正對機頭穩車硐室向里4.0 m處開始刷幫，每米刷幫深度增加0.21 m，刷幫長度為9 m，最深刷幫1.89 m，形成絞車硐室用于支架裝車、調架。

（4）工作面末采造條件。工作面人工掛菱形網前，在工作面每5 m施工一棵生根，生根長0.6 m，眼深0.5 m，用來固定菱形網，待菱形網固定在生根上時，再逐架移架。工作面推采到位后，頂板由傳統的方木配合單體支柱進行支護，全部換為18 kg舊軌道配合單體支柱進行支護。舊軌道長度為2.4 m，每個支架上使用兩根，垂直煤壁使用，老塘側放到支架頂梁上部，煤幫側使用2.2 m單體支柱貼幫支設，支架上的舊軌道間距為1.3 m。這樣不僅節約了木料，而且現場施工過程中便于操作，同時還能夠回收利用。結合之前回撤過程中頂板壓力大、支架卸壓時頂板下落快的實際情況，采用煤壁側補打錨桿和增加錨索進行加強支護。

3 回撤工序

3.1 穩車布置

根據工作面設備回撤要求，回撤時共安裝三部絞車，絞車布置如下：

1#絞車：安裝于工作面回撤支架通道內距回撤支架15～25 m，隨支架回撤不斷向外移，用于將支架牽引到回撤通道內。

2#絞車：安裝于工作面機頭對過絞車硐室內，用于將支架牽引出工作面。

3#絞車：安裝于運輸巷裝車平臺向里10 m處，用于支架裝車。

3.2 工作面設備的回撤順序

回撤設備列車→拆除煤機（前、后滾筒→前截割部→電控箱→后截割部）→回撤630T溜子（刮板大鏈→機頭部→機尾部→擋煤板齒軌→中部槽）→液壓支架。

（1）工作面撤面準備工作結束后，回撤材料道設備列車、電纜車及工作面煤機、溜子負荷線。

（2）解體采煤機各部件，并使用JSDB-15絞車將各部件牽引至材料道裝車運出。

（3）回撤工作面SGZ-630/264型刮板輸送機鏈條，可根據現場情況使用JSDB-15絞車回撤，待鏈條回撤結束后，開始從機尾向機頭，依次撤除剩余SGZ-630/264型刮板輸送機中部槽及機頭電機、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節變線槽，使用JSDB-15絞車逐件牽引至材料道裝車運出。

（4）將工作面刮板輸送機回撤完畢后，將93#、94#端頭架依次抽出運至指定地點。

（5）調掩護架：將92#基本架作為掩護架。

（6）調架完畢后，依次按順序回撤剩余的91個支架。最后，剩下1#架與掩護架時，進入關門時期，回撤順序為：掩護架、1#支架。

4 設備運輸

綜采設備從回撤工作面運輸到安裝工作面，需使用多臺JSDB-15（22KW）型雙速多用絞車接力式配合。絞車接力配合提升運輸代替之前的無極繩絞車運輸，減少了運輸巷外段皮帶及無極繩絞車的重復回撤、安裝，節省了施工時間。在實際使用期間，每班重點加強檢查各部絞車，做好日常的巡回檢查，嚴格執行好提升運輸管理制度，確保設備運輸安全。

5 設備的安裝

綜采設備運輸到12509工作面后，采用與12507工作面同樣的方法，施工絞車硐室、安裝絞車，為工作面安裝提前造條件。安裝條件具備后，經12507運輸巷運來綜采設備，依次安裝綜采支架、煤機、刮板輸送機等設備。

5.1 綜采支架的安裝

（1）支架安裝順序

液壓支架的安裝從機尾第一架開始依次向機頭方向安裝。支架排列：機頭、機尾端頭支架（4架）、基本架（90架），共94架。

（2）安裝方法

① 支架檢修后，在12507工作面回撤裝車，經12509運輸巷、工作面切眼運至安裝地點，安裝第一架時，要確定第一架具體位置，沿著工作面切眼提升到指定地點。支架運到位后，使用JH-20回柱絞車鉤頭與支架連接牢固，并帶緊鋼絲繩，將固定支架的繩扣松開，人員全部躲到安全地點，回柱絞車慢慢下放使支架自動下滑，卸車后將平板車提走，開始使用單體支護、回柱絞車配合將支架調正，安裝到指定地點，升起支架接實頂板。② 用上述同樣的方法依次安裝工作面端頭支架、基本支架并連接好架間各種液壓管路。③ 當工作面支架安裝完畢后，調整工作面全部支架將刮板輸送機拉直、支架調正，并達到規定的初撐力。

5.2 煤機的安裝

（1）安裝順序

先安裝采煤機電控箱→前行走部→后行走部→前后搖臂→前后滾筒。

（2）安裝方法

① 在切眼距機尾5～25 m處安裝采煤機。提前將采煤機各部件運到煤機安裝地點，靠煤壁側按前后順序擺放好，并加可靠的固定裝置。② 利用起吊裝置、兩臺10 t手拉葫蘆配合Ф18×64-C高強度鏈子，吊起前搖臂滾筒，并在滾筒下方打好可靠的木垛，利用千斤頂、手拉葫蘆等配合，進行搖臂安裝，并用同樣的方法安裝另一個搖臂。③ 調整好電纜、水管長度，并將各水管、油管正確連接好，安裝煤機電纜夾。④ 根據煤機技術參數標準、注油及潤滑要求，按照規定的油質、油量給各注油部位加注油脂。⑤ 安裝好其他附屬小件，清理采煤機周圍的雜物，打掃采煤機的衛生，使之清潔干凈，然后經安裝負責人檢查確認無誤后方可準備試機。

5.3 刮板輸送機的安裝

（1）安裝順序

將刮板輸送機機頭電機、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節變線槽運到材料道切眼門口處，從第三節開始向刮板輸送機機頭方向安裝。

（2）安裝方法

① 刮板輸機安裝前，首先將施工地點的雜物清理干凈，浮煤清到實底，刮板輸送機的安裝超前于支架的安裝（機頭電機、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節變線槽根據現場情況安裝）。刮板輸送機機頭安裝時，需要技術人員對設備安裝定位尺寸進行校定，以保證安裝質量。② 待刮板輸送機機頭第三節固定后，按照上述安裝順序逐節進行安裝連接啞鈴銷及其他附件，變線槽后安裝1節天窗槽，然后每隔10節安裝一節天窗槽。③ 安裝鏈條，在安裝溜槽期間，每鋪設一節溜槽將底鏈穿引至溜槽內，待底鏈鋪設完后，再鋪設上鏈，最后在刮板輸送機機頭接鏈，安裝電纜槽固定齒軌，用倒車使底、上鏈預拉緊、拉直，防止出現鏈條打折、擰勁、上翻等現象出現。④ 刮板輸送機的緊鏈工作在機頭進行，緊鏈前事先與控制臺聯系好并說明注意事項，緊鏈前，停掉機尾電機負荷開關，只用機頭電機緊鏈。⑤ 鏈條接頭、連接環均安成立環，環銷上齊，砸緊、砸實，連接環、刮板前后方向要正確，齒頂線與運行方向之間的夾角成銳角向后。

6 結論

在礦井生產過程中，綜采工作面安裝和回撤是一個往復循環的工程，針對不同的現場條件，回撤與安裝之間也不完全相同，但是通過綜采工作面的多次回撤、安裝，從中不斷完善并吸取經驗和教訓，找出各工程之間的關聯性，從而制定出一套關于綜采工作面設備安裝和回撤工程中切實可行的方案，為下一步綜采工作面的快速搬家打下了堅實的基礎。