全断面支护技术在综采工作面液压支架回撤中的应用

裴元成+王克权

摘 要：本论文主要论述全断面支护回撤工艺在金凤煤矿综采工作面液压支架快速回撤中的成功应用及需要改进的地方。

关键词：综采工作面；全断面支护；回撤

中图分类号： TD35 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）32-182-2

1 目前国内综采工作面常用回撤方式及存在问题

1.1 常用回撤方式

目前，国内煤矿综采工作面回撤的主要方式是在工作面回撤通道内设置两部掩护支架，2#掩护架与老塘中间的“扇形面”采用架设木垛或架棚“见六回二”等方式进行回撤。架设木垛即隔架架设木垛隔架回撤，“扇形面”采用木垛维护；架棚“见六回二”即沿走向方向架设2.2mπ型钢梁，回撤时采用“见六回二”的方法进行回撤，即有六架钢梁后便回掉最后面的两架，支架抽出后，在支架后侧需要及时架棚支护，如图1所示。

1.2 存在的问题

按照目前国内综采工作面的方式回撤，存在诸多问题。①安全系数低，支架回撤后，作业人员需进入“扇形陷落带”维护顶板，顶板漏矸、掉渣，安全压力大。②工人劳动强度大，“扇形带”无论是木垛支护还是架棚支护，都需要使用大量的单体支柱、枕木及π型钢梁，如回撤011203综采工作面156部支架，使用枕木2000块，大量的物料全部需要人工运输。③材料消耗大，使用架设木垛法回撤，则使用的枕木将全部不能回收，若使用“见六回二”方法回撤遇“扇形带”顶板压力显现时，单体支柱及π型钢梁极容易损坏且回收困难。④回撤工期长，不管“扇形带”是架设木垛支护还是架棚支护，都需要大量的材料，而材料的运输全部由人工完成，浪费大量人力，制约回撤工期。

2 全断面支护技术的应用

2.1 金凤煤矿及其12煤综采工作面简介

金凤煤矿位于宁夏吴忠市东南，隶属神华宁夏煤业集团，行政区划属吴忠市盐池县冯记沟乡，地势南高北低。井田南北长11.5～12.0km，东西宽1.9至3.5km，面积35.3392km2，井田含煤地层为侏罗系中统延安组，共有煤层18层，其中可采集局部可采13层，工业储量482.8Mt，可采储量320.36Mt，构造复杂程度为中等偏简单构造类型。矿井采用斜井单水平上下山开拓方式，设计生产能力4.0Mt，服务年限57.2年，采用“一薄一厚”两个工作面同时生产。

12煤为金凤煤矿主要可采煤层之一，煤厚1.01～1.84m，平均煤厚1.49m，厚度变化小，以中厚煤层为主，少数为薄煤层，煤层结构简单，均不含夹矸。顶板多为粉砂岩及泥岩，底板多为粉砂岩，少量砂质泥岩及细粒砂岩。12煤综采工作面回撤通道一般倾斜长280m（斜距），通道断面为矩形，净宽2800mm，净高2200mm。顶部采用锚网索联合支护形式支护。

2.2 全断面支护技术在金凤煤矿12煤工作面回撤中的應用

针对目前国内综采工作面回撤存在的问题，我们提出了在回撤通道内全断面支护再进行回撤，即，在回撤通道内布置3部掩护支架，全断面进行支护，如图2所示。

回撤过程中，将3#掩护架老塘侧的侧护与工作面待回撤支架的切顶线保持一致，利用掩护架对“扇形带”进行支护，省去了架棚、支柱、回柱及打木垛的过程，提高了安全系数，大大降低了工人的劳动强度。自制了一套推移装置，实现了3部掩护架的自移。待回撤支架降架后，利用自移装置将3#掩护架向前移，及时对“扇形带”顶板主动支护，速度快且安全高效，为防止老塘侧垮落顶板挤压3#掩护架，抽出待撤支架后，可适当在老塘侧增加木点柱，再拉移3#掩护架。

2.3 采用3部掩护支架全断面支护回撤需解决的问题

2.3.1 三部掩护支架的形成

根据通道高度要求，合理确定掩护支架。以011202综采工作面为例，选择1部排头架及2部基本架作为掩护支架。掩护支架形成过程中，尤其以3#掩护支架最为重要，必须确保在机头段顶板下沉前完成3#掩护支架就位。为控制机头段通道顶板快速下沉，我们采取了在铺网施工回撤通道过程中，在工作面机头15m范围内增加锚杆锚索支护。

2.3.2 三部掩护支架的自移

三部掩护架的自移有两种途径：一是采用牵引绞车牵引掩护支架前移，但是，前移时不可避免的三台掩护架向一起靠拢，造成支架前梁挤至一起，尾梁分开，对顶板的支护效果变差，同时造成掩护架越拉越难拉。二是采用一套自制的“L”型推移装置（详见图3），该装置自行设计并制作， “L”型推移板长边上设有与3台掩护架的十字头连接的装置，间距与支架的间距保持一致，利用掩护架推移箱的推移，完成推移装置的前移，同时完成掩护架的自移。“L”型推移板使用时，若出现倾翻现象，可在推移板上打设两颗压柱，将推移板压住。

3 取得的成效

三部掩护支架全断面支护回撤工艺技术在金凤煤矿综采工作面回撤中的成功应用，大大提高了作业环境安全系数，降低了作业人员劳动强度，创造研制了L型推移板，创下了单班回撤11部、圆班回撤33部液压支架的最高纪录，从而大大缩短了回撤工期，提高了工效。

此项技术仅在金凤煤矿011202综采工作面及011204综采工作面回撤时的成功应用，总计节约材料及人工费用120万元。

4 结束语

随着科技的进步，煤矿作业环境的改善，综采工作面回撤存在的各种问题也在逐渐得到解决，我们会继续探索，不断创新，为促进煤炭事业的发展而不懈努力。

参 考 文 献

[1] 马震，杨月飞.综采工作面液压支架作为掩护支架快速回撤技术研究[J].煤炭工程，2013，04：38-40.

[2] 边艳红，赵亚军，苗继军，刘波.综采工作面液压支架机械化回撤技术应用[J].煤矿机械，2014，11：212-214.