浅谈急倾斜综采支架快速安装技术

夏维洪 肖立平

摘要：李子垭南二井属急倾斜、三软、高突出煤层，7.2m的大跨度工作面综采支架安装，采用开切眼上口支架运输转换及定位技术、横放法安装重型支架技术，使得综采支架于1.5个月成功安装。

关键词：急倾斜综采支架快速安装

1工作面概况

3101工作面的开切眼沿煤层倾向布置，长145m，煤层平均倾角48°，煤层厚度2.5m，属三软煤层（顶板软、煤层软、底板软），巷高2.1m，巷宽7.3m，采用锚杆配合锚梁联合支护。根据三机配套选型设计，使用ZJY5000/15/36D型急倾斜掩护式液压支架支护顶板，支架支撑高度为1.5～3.6m，支架长度为6.4m，支架宽度为1.75m，重量23t/架，需安装83架液压支架。

2急倾斜松软突出煤层综采设备安装技术难点

根据李子垭南二井工作面安装设备场所的实际情况：南二井工作面倾角为48°，“三软”煤层，工作面巷宽为7.2m，如果采用目前硬煤层，顶底板完好的大倾角工作面支架安装工艺，安装实施非常困难，安装时安全得不到保障，只能对原有的安装工艺进行改进。因此，在跨度大、急倾斜、顶板压力大的工作面安装综采支架，主要存在支架运输难度大；重型设备的吊装、调向难度大，安装时的防滑、防倒安全风险大。

3安装技术方案组织实施

3.1工作面上口车场布置及三个方向绞车的安装

根据绞车、支架及其安装需要的尺寸，掘进一个车场，使支架运输到开切眼上口后能进行拖移下车和方向调节，布置好车场轨道，安装好支架下车后的定位装置，如图1。

工作面切眼上口绞车硐室内布置两台型号为JSDB-19双速绞车作为切眼提升运输的主、副提升，主提升绞车位于支架运输导轨中心线上，绳径均为34mm，主要用于工作面支架的安装下放。

工作面切眼上口的3101风巷南、北各安装一台JSDB-19型双速绞车，南边绞车绳径24.5mm，主要用于支架下车及调整位置。

绞车及其运输用的钢丝绳必须进行理论验算，使之符合《煤矿安全规程》的相关规定要求。

3.2工作面铺设非标准轨道

3101开切眼设备运输采用双轨，南侧设置22kg/m钢轨轨道运输综采支架，北侧靠近煤壁设置导轨运输溜槽。开切眼钢轨轨道上端布置有支架下车平台，导轨则只布置到上坡口，不进入平巷内。两条运输轨道间留有1.3m的运输间隙，保证运输畅通。3101风巷南侧轨道铺至开切眼支架运输上口平台处，轨道上平面比开切眼上口下车平台低430mm（支架运输平板车上平面至轨面高度为450mm），因此支架运至风巷轨道尽头时，支架底板平面比开切眼支架运输轨道上口上平面高20mm，便于将支架从平板车上拖至开切眼上口支架平台。如图1。

3.3工作面支架安装

3.3.1采用“限位、拖移”法实现开切眼上口支架的转运（见图2）。在开切眼上口，一般采用起吊和车场两种方式将综采支架从风巷平板车上转运到开切眼轨道上，再向开切眼内运输。起吊方式吊运工作量较大，需要安装吊运工具，速度慢，安全可靠性差；而采用车场转运，需要施工较大规格的上车场，对于南二井这种松软复合软顶来说，不但增加工程量，而且其岔口支护难度也极高，安全可靠性极差，同时，采用车场式转运，还需要量在上口调向后才能实现横放安装，使工作量大大增加。经过对比以上两种方式，发现其优缺点是相互交叉的，于是我们采取了“拖移法”即支架到开切眼上口后，不经吊装或经过车场等方式，而是采取直接拖的方式让支架离开平板车，再增加必要的装置进行限位，实现支架拖移到指定地点后不再移动，有机地将以上两种方式的优点融合在一起，实现开切眼上口支架的安全便捷的转运。

3.3.2支架横放法安装。3101工作面倾角达到48°，开切眼沿真倾斜方向布置，设备沿煤层倾斜方向的分力为自重的0.707倍以上，液压支架重量23t，其沿倾斜方向的分力达到16t，对开切眼提升设备的要求较高，支架运输至安装地点后，调向、移位难度很大，安全压力大，速度慢，因此，为了实现支架运输到位后不再调向、移位，减少安装中间环节，提高安全速度，增加安全可靠性，我们采取了开切眼内支架横放法安装，即支架轴向垂直工作面煤壁向下运输至安装地点。

3.3.3支架安装及其防倒、防滑。支架下放至固定导轨尾端时，停止主、副提升绞车，待停稳后卸掉支架导向装置，然后同时启动主、副提升绞车继续下放支架，支架经活动导轨下放至安装地点，支架下放到位后停止绞车运行，撤除副提升绞车钢绳（但不得撤除主提升绞车钢绳），采用副提升绞车钢绳拉出活动导轨，将其上拉1.75m采用螺栓与钢轨连接好。

连接好支架主供液管路，对支架立柱、平衡千斤顶进行供液，将支架升起支撑顶板，采用单体液压支柱对支架进行位置、角度调整，并与工作面刮板输送机耳座进行连接，上好防倒、防滑装置，打开下方侧侧护板和护帮板，再次进行注液将支架接顶严实，松开主提升绞车钢绳，撤除对应段开切眼内掘进时所支的边柱。

4效果及结论

采用“限位、拖移”法和实现支架在开切眼上口由平板车滚动运输转为靠支架自重滑动运输，支架横放安装法，中间节约了支架运输到安装位置后再下车的繁重环节和支架在开切眼上口和运输到安装位置后再转向的工作环节，节省了单台支架的安装时间，提高了支架安装的效率。

参考文献：

[1]郭增池.综采支架安装技术探讨[J].煤炭技术，2008（09）.

[2]肖昌怀，张五兵.综采大断面切眼锚杆锚索联合支护技术[J].煤矿开采，2001（04）.

[3]孙刚力，陈贵林，王永国.综采安装工作面快速施工[J].山东煤炭科技，2012（02）.