綜采工作面液壓支架快速回撤工藝研究

劉金狀，張 浩，任景義

（鐵煤集團(tuán)大隆礦，遼寧 鐵嶺 112700）

1 1207 工作面概述

鐵煤集團(tuán)大隆礦1207 工作面位于二水平南一采區(qū)的南部，工作面東側(cè)、南側(cè)以大興井田邊界保護(hù)煤柱為界，西側(cè)以FW2-2 斷層為界，北側(cè)以F15 斷層為界。

1207 工作面采用綜合機(jī)械化回采工藝，截至目前工作面已回采到位，且工作面內(nèi)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)已回撤完畢，準(zhǔn)備回撤工作面液壓支架。1207 工作面內(nèi)共計(jì)安裝153 架液壓支架，其中ZZD25000/25/50 端頭支架2 組，ZZG10000/27/56 過渡支架5 組，ZY10000/27/56 中間支架146 組。

1207 工作面回采的12 號(hào)煤層厚度為3.5 m；煤層偽頂主要以炭質(zhì)泥巖為主，厚度為0.2 m；直接頂主要以粉砂巖及細(xì)砂巖為主，厚度為6.23 m；工作面在回撤期間回撤通道寬度為3.5 m。工作面回采至距停采線8.0 m 處時(shí)進(jìn)行頂板維護(hù)，導(dǎo)致回撤期間頂板受應(yīng)力影響大，頂板出現(xiàn)局部破碎現(xiàn)象，為了保證工作面液壓支架安全快速回撤，大隆礦安裝隊(duì)對(duì)工作面液壓支架采取了一套合理有效的快速回轍工藝。

2 撤架前準(zhǔn)備工作

2.1 拆除端頭支架，加長頂梁、底座

1）將Φ18 mm×64 mm 的鏈條拴在端2 號(hào)加長頂梁兩側(cè)的頂板錨桿上，降下端2 號(hào)加長頂梁，在加長頂梁前側(cè)打一顆單體，在回轉(zhuǎn)梁上將Φ18 mm×64 mm 的鏈條掛在運(yùn)順的回柱絞車鉤頭上。

2）在加長頂梁后側(cè)打一顆單體，調(diào)整支架本體的高度，拆除加長頂梁與支架本體頂梁的連接銷軸，解開加長頂梁的二次保護(hù)鏈條，所有作業(yè)人員躲至安全地點(diǎn)，運(yùn)順回柱絞車緊繩，使端2 號(hào)加長頂梁與支架本體頂梁分離，并落在底板上。

3）使用Φ18 mm×64 mm 鏈條將5 t 的手拉葫蘆掛在立柱上方的頂板錨桿上，并將立柱吊住預(yù)緊，摘下立柱的固定銷軸，手拉葫蘆緊鏈，將立柱吊起至高于底座高度后，人力調(diào)整立柱位置，手拉葫蘆松鏈，使立柱落在底板上。

4）用回柱絞車或手拉葫蘆將加長頂梁和立柱裝車后運(yùn)出。加長頂梁運(yùn)走后，用手拉葫蘆吊住加長底座，調(diào)節(jié)手拉葫蘆的受力狀態(tài)，拆除加長底座同本體底座的連接銷軸，用回柱絞車或手拉葫蘆進(jìn)行裝車。

2.2 組裝液壓裝車平臺(tái)

1）液壓裝車平臺(tái)組裝順序?yàn)椋航M裝撤架平臺(tái)→安裝裝車平臺(tái)→安裝移步橫梁與掩護(hù)架推移缸的連接銷軸。液壓裝車平臺(tái)各部件運(yùn)送到位后，用回柱絞車配合導(dǎo)向滑輪卸車，并拽到指定地點(diǎn)，用回柱絞車及手拉葫蘆配合組裝成一整體。

2）使用回柱絞車或手拉葫蘆將撤架平臺(tái)各部分依次拉拽到安裝地點(diǎn)，使用回柱絞車或手拉葫蘆調(diào)整其位置，安裝好各部分連接銷軸。

3）分別將裝車平臺(tái)的兩個(gè)部分拉拽到位，將裝車平臺(tái)的兩部分對(duì)接，之后利用手拉葫蘆調(diào)整裝車平臺(tái)位置，上好撤架平臺(tái)與裝車平臺(tái)之間的連接銷軸。

4）使用Φ18 mm×64 mm 的鏈條在頂板錨桿或支架牢固處掛好手拉葫蘆，通過Φ18 mm×64 mm 的鏈條將手拉葫蘆起吊鉤與裝車平臺(tái)立柱連接，手拉葫蘆緊鏈，將立柱吊起，并調(diào)整立柱，使其與立柱底座對(duì)正后，手拉葫蘆松鏈，上全連接螺栓。其他3 個(gè)立柱使用同樣方法安裝。

5）用手拉葫蘆在撤架平臺(tái)上安裝一臺(tái)JM-14回柱絞車。先將回柱絞車用手拉葫蘆或回柱絞車?yán)У桨惭b位置，隨后調(diào)整好位置，上好絞車基礎(chǔ)固定螺栓。

3 液壓支架安全快速回撤工藝

3.1 回撤工藝

1）先將153 號(hào)支架架間管斷開，接臨時(shí)管路，降下液壓支架，使用支架抬底缸將支架底座支起，先活動(dòng)一下支架，用回柱絞車配合導(dǎo)向滑輪將153 號(hào)支架抽出4 m 左右，改變導(dǎo)向滑輪位置。

2）開動(dòng)回柱絞車，將153 號(hào)支架調(diào)向（支架朝向機(jī)頭側(cè)），支架調(diào)向時(shí)可使用回順的回柱絞車進(jìn)行配合，調(diào)向后將支架拉拽到140 號(hào)支架下幫側(cè)存放，在152 號(hào)原支架處支設(shè)2 架單體棚支護(hù)頂板。同樣的工序?qū)?52 號(hào)支架調(diào)向移至145 號(hào)支架下幫側(cè)存放。

3）利用工作面內(nèi)回柱絞車將151 號(hào)支架拉至工作面煤壁處，然后對(duì)其調(diào)向，調(diào)向后支架布置方向與回撤通道平行，使用單體調(diào)整支架方向，將151 號(hào)支架靠到下幫并升起接頂，給足初撐力，形成3 號(hào)回撤掩護(hù)式支架。

4）3 號(hào)回撤掩護(hù)式支架形成后，采用絞車將152號(hào)、153 號(hào)支架回拉至與151 號(hào)支架同一排的位置，形成1 號(hào)、2 號(hào)掩護(hù)式支架。

5）1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)三個(gè)掩護(hù)式支架布置完成后，采用液壓裝車平臺(tái)將其它支架進(jìn)行回撤，如圖1 所示。液壓支架拉到平臺(tái)裝車位置后，將裝車處4個(gè)起吊缸的Φ34 mm×126 mm 起吊鏈條用Φ18 mm×64 mm 鏈條掛在支架底座起吊孔上，4 個(gè)起吊缸同時(shí)勻速升起，將支架吊起到裝車的高度后停止起吊。

圖1 液壓支架回撤平面示意圖

6）使用平臺(tái)上的JM-14 回柱絞車將預(yù)先存放在平臺(tái)前的平板車?yán)降跗鸬闹Ъ芟路?，起吊缸下落，將支架落在車上，調(diào)整好重心，捆綁牢固后，降下各起吊缸，摘下起吊鉤，將支架運(yùn)出。

7）工作面內(nèi)的支架撤至10 號(hào)—14 號(hào)支架時(shí)，拆除液壓撤架平臺(tái)裝車部分以及機(jī)尾的JD-40 絞車，支架直接使用900 mm 軌距的平車裝車。工作面撤至7 號(hào)、8 號(hào)支架時(shí)，將撤除支架的SDJ-28 回柱絞車移至運(yùn)順。撤至5 號(hào)支架時(shí)，將撤除平臺(tái)中間的導(dǎo)向滑輪摘下，撤除的支架由缺口處拽出裝車。

8）支架撤至2 號(hào)端頭支架時(shí)，先撤除3 號(hào)掩護(hù)架，在原處打木垛、單體支護(hù)頂板，將3 號(hào)掩護(hù)支架拽進(jìn)運(yùn)順，并使用自拉自方式裝車。2 號(hào)、1 號(hào)掩護(hù)架用同樣方法撤除裝車。

9）1 號(hào)、2 號(hào)端頭支架采用交替邁步的方法進(jìn)入運(yùn)順，支架向外移動(dòng)0.8 m 后將支架升起接頂，回收液壓立柱里側(cè)單體，降支架向外邁步，重復(fù)以上過程，將支架撤出并將原掩護(hù)架處單體全部回收，支架使用回柱絞車牽引裝車。

3.2 撤架三角點(diǎn)支護(hù)工藝

1）支架回撤后，支架后方形成的三角區(qū)采用單體柱進(jìn)行維護(hù)，立柱使用3.5 m 單體，使用1.2 m 的棚梁并配合1.6 m 的鉸接頂梁來維護(hù)三角區(qū)頂板，一梁三柱，兩側(cè)單體距梁頭200 mm，中間單體打在棚梁中心位置，棚距為0.85 mm；頂板壓力大、破碎時(shí)使用長度為3.5～4 m、直徑大于200 mm 的圓木進(jìn)行支護(hù)，采用一梁兩柱，柱距1.4 m，根據(jù)現(xiàn)場三角區(qū)斜頂板傾角度，分別給出每根單體腿向機(jī)尾側(cè)及下幫側(cè)傾角。

2）支架抽出后，清除支架上的浮貨，將鉸接頂梁（圓木）抬入撤架三角區(qū)，有銷軸側(cè)朝向工作面上幫側(cè)，在鉸接頂梁上拴好鋼絲繩扣，便于回收，鉸接頂梁連接處銷軸由機(jī)頭向機(jī)尾方向打入，在鉸接頂梁下打好單體，打單體時(shí)必須將單體注液閥朝向下幫側(cè)，泄壓閥朝向上幫側(cè)。

3）使用圓木對(duì)三角區(qū)進(jìn)行支護(hù)時(shí)，將圓木梁抬入撤架三角區(qū)，人力將圓木托起至需要高度，使用雙股10 號(hào)鐵線將圓木綁在頂板網(wǎng)上，圓木梁兩端打好單體，打單體時(shí)必須將單體注液閥朝向下幫側(cè)，泄壓閥朝向上幫側(cè)。

4）打單體時(shí)，先打靠掩護(hù)架側(cè)單體，單體將鉸接頂梁（圓木）托起，鉸接頂梁（圓木）無傾倒趨勢后，停止向單體供液，再打中間單體，最后打下幫側(cè)單體，三顆單體交替升柱，升柱時(shí)必須進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，安排人員做好觀察，并調(diào)整好鉸接頂梁（圓木）及單體的相對(duì)位置，直至給足單體初撐力，綁好防倒10 號(hào)鐵線和防倒帶。

4 應(yīng)用效果

截至2020 年9 月12 日，1207 工作面內(nèi)的液壓支架已全部回撤完畢，安裝隊(duì)對(duì)工作面液壓支架采用“后退掩護(hù)式”回撤工藝后，大大提高了支架回撤效率，保證了支架回撤安全。通過實(shí)際應(yīng)用效果來看，2107 工作面液壓支架回撤周期為9 d，與傳統(tǒng)工藝相比，回撤周期縮短了5 d，而且支架在回撤過程中未出現(xiàn)頂板破碎、冒落現(xiàn)象，取得了顯著應(yīng)用成效。