5241工作面下行式支架回撤技术研究与实践

马志国

摘 要：5241综采工作面支架回撤过程中，通过下行回撤方式，同时铺设金属网等有效控制顶板稳定，有效解决了瓦斯、CO超限等难题，实现了支架的安全快速回撤，节省了时间，经济、社会效益显著。

关键词：综采工作面；支架回撤；顶板

一、工作面概况

5241工作面是+580水平，其北部为+715水平4243采空区，南部为5242未采工作面。本区段煤层产状为走向WE，倾向SN，倾角5°-9°，平均8°。

二、支架回撤方式的确定

5241工作面回撤时，5242工作面已掘进完成形成安装条件，如采取已往上行式回撤方式，不仅运输周转环节多，还出现作业人员分布广，劳动强度大，无形中延长了5242工作面的安装时间。同时在临近收作线时，上顺槽超前支护矿压显现明显，巷道变形严重，巷道支撑高度较底，修复工作量太大，加之临近停采线时又检测出瓦斯超限和出现CO现象。

三、支架控顶区及煤壁间的支护设计

结合我矿以往经验采用锚杆与金属网支护形式。具体操作方法为：在距停采线12米时工作面开始铺设金属顶网，顶网沿工作面倾向铺设，网间的水平与垂直方向接缝错开500mm。端头与巷道内的金属网连成一体，采用双股铁丝联接。在停采线处，煤壁铺完网后，用锚网梁支护煤壁，呈“W”形布置，并用锚杆将其固定在煤壁上，锚网梁与底板成45°，每根锚网梁均匀打设三根锚杆，锚杆规格为φ20×2200mm，用于煤壁支护。

四、回撤工序

（一）锚杆的支护。在工作面距停采线12米到停采线时，采用铺设金属顶网并打一排锚杆来固定金属顶网。距停采线10.4米时工作面全排顶板打设锚杆，锚杆间排距为1.5m，呈五花眼布置；在距停采线8米时工作面全排顶板打设密集锚杆，间排距为0.75m，并在上下端头铺设矿工钢；在机头1#-5#、机尾123#-129#支架处的顶板铺设3.6米的矿工钢，每排机头铺设2根，机尾铺设3要挟，共铺设9排，排距800mm，梁端间距200mm。第一排矿工钢梁伸出支架外500mm，第二排矿工钢梁梁端在1#（129#）支架内750mm，即两排矿工钢梁之间间距1250mm。以起到机头机尾加强支护控制顶板的目的。

（二）支架的回撤。根据我矿5241工作面实际情况，结合新技术，实行下行式回撤技术，支架采用从机尾往机头方向回撤，经下顺槽绞车直接拉到装车平板车上装车运往5242工作面进行安装。回撤机尾第一架前，提前在上出口打一井字木垛维护回风空间，并在工作面中下部出口处安设一部回柱绞车，回撤时采用绞车配合单体支柱抽出支架，并由绞车下拉支架到下顺槽。在支架撤出后，支架顶梁上覆岩层是锚杆金属网支护的，支护结构形成悬臂梁结构，并处于应力降低区，顶板在短时间内垮落不足以影响下一部支架的回撤，期间采用3.6箱型梁配合

3.2米单体支柱维护支架周围顶板，并随所撤支架由上向下逐架向前。

（三）装架工艺。起吊梁安装在下顺槽中距工作面5米处并稳设牢固，整体支架利用起吊梁装车，下顺槽内有1台绞车把支架缓慢拖到平台上。

五、安全管理措施

（一）顶板管理措施。由于出架通道顶板采用锚杆加密支

护，煤壁与锚杆支护结构形成悬臂板梁结构并处于应力降低区，出架通道顶板基本不垮落，从而保证了通风断面。但为了进一步加强顶板管理，在回撤通道内放置了3部掩护支架，每撤出一部支架，在其靠老塘侧均打设多根单体柱作支护顶板，以便支架顺利前移。

（二）防灭火及通风管理。（1）在距停采线20米时，在采面老塘压设一趟注氮管路，注氮管路贯通整个工作面，利用制氮机对采面老塘侧进行注氮气灭火。（2）在距停采前30米时，加强5241采面进回风道的冲尘工作，严禁出现粉尘堆积现象。（3）在距停采线40米时，因上顺槽上帮破碎严重，加大对上帮和上隅角老塘内的注胶量，并于每次上隅角掐顶后，对上隅角进行锚喷黄土。

（三）防倒防滑的措施。（1）回撤支架尽量降低至最低支撑高度，通过降低重心的来达到防止支架下滑和歪倒。（2）所有绞车司机均采用40T以上大链对回撤支架进行联接，撤架时用拉运绞车和调向绞车分别拴住支架前梁和支架立柱，可以防滑防倒。

六、效果

5241工作面采用由上往下回撤液压支架的方式，为综采支架的回收方式探索了一条新的途径。同时通过此方式，还解决了5241工作面回撤期间瓦斯超限、及老塘出现CO的问题。虽说我矿是低瓦斯矿井，但随着采深的加大，已出现低瓦斯矿井高瓦斯区域的现象，加之我矿煤的自燃发火期较短，在临近收作时，老塘侧已检测出CO，在实行下行式回撤方式后，瓦斯超限、CO等问题都迎刃而解，确保了安全施工，给我矿带来了新的安全保障，避免或减少了瓦斯事故的发生。

参考文献：

[1] 程晟. 新中国成立后山西煤炭开采技术发展研究[D].山西大学，2012.