何庆帅
(大同煤矿集团有限责任公司四老沟矿,山西 大同 037003)
综采工作面液压支架体型和质量较大,支架回撤一直是比较重要的环节。支架回撤时的流程、工艺等都会对搬家效果和煤矿安全高效开采产生影响,研究工作面液压支架回撤技术及安全实施具有重要的实际意义。
色连煤矿8101工作面为大同煤矿集团有限责任公司在鄂尔多斯东胜地区新建的大采高综采工作面,位于一水平2-2上煤层一盘区。工作面平均煤厚为3.8m,可采长度1752m,可采储量225万t。8101工作面顶、底板多为砂质泥岩以及中粗粒砂岩,胶结性较差,容易风化,遇水会发生膨胀变软,在开采过程中顶板破碎情况比较严重,刮板输送机有因漏下的松散砂石而卡住情况。
18101工作面设备撤出情况:前后刮板输送机、采煤机、液压支架由5101巷撤出。后刮板输送机拆除装车岀井,大链装车至8102工作面;前刮板输送机机头、机尾拆除装车出井,倒掌后装车下至8102工作面,大链装车至8102工作面;过渡支架7架及中间支架108架至8102工作面,2架中间支架解体装车岀井,地面解体装车2架过渡支架下至井下组装至8102工作面。
工作面停采完成后,先拆除、撤退前后刮板输送机,再把端头支架、转载机往前走至距工作面30m处,最后撤退支架。端头支架、转载机及自移尾拆除、撤退、装车由2101巷进行并出井。
(1)撤架、倒架回柱车用Φ22×86的锚链与支架底座拴联牢固,用压戗柱支紧打牢。压戗柱上端用8#铅丝与顶板托板或支架顶梁拴联牢固。绞车司机开车前要检查减速机、电机地脚螺栓及绞车稳设情况和钢丝绳状况,然后开始挂滑轮,滑轮用Φ26×92锚链挂在被撤支架和掩护支架的底座厢门楼上,用鸭嘴或U型卡锁牢,插销插牢。插销必须从塌落区向工作面方向插,防止飞向工作面伤人。撤出支架时,用拴在靠工作面侧的掩护架的导向滑轮把支架撤出,然后沿机道拉出。每撤一架支架后,掩护架要逐步前移。其方法是先把靠采空侧的支架用回柱车拉到位后,再拉靠煤壁的支架,掩护架每次拉到位后要及时升起达到初撑力。掩护支架的探梁最前端不得超过被撤支架探梁,且间距不小于0.3m。迎头撤架回柱车距迎头不小于15m,不大于25m,撤最后10个支架时,绞车用尾部硐室回柱车撤出支架。原撤支架回柱车走至距工作面20m处,替换原来稳设的45kW绞车。
(2)撤架时,首先把每个支架支设的工字钢梁及单体柱取掉,先回单体柱,再取工字钢,然后再进行撤架工作。要先降后柱,稍降前柱,及时撤出拉到机道。
(3)支架由头向尾撤出,撤架采用两架支架作为掩护架,掩护架要完好。根据工作面实际情况先将2#、3#、4#三个过渡支架逐架撤出(1#支架为端头支架已走至2101巷距工作面30m处)。具体方法是:每撤一个支架在撤出支架中心位置,采空区至工作面煤壁打设四个木垛进行支护,木垛间距1.5m,靠近煤壁的木垛距离煤壁0.5m。待三个过渡架撤出拉走后,再将7#、8#作为掩护架。具体方法是先把6#架顶出放至机道拉走,然后在其中心线座箱位置从座箱前向采空侧进行支护。支护采用木垛、木柱联合支护。每撤一个支架视顶板状况至少打一个木垛、支设3~5根木柱,木垛采用1.5×0.2×0.2m,木柱采用直径不小于0.2m的圆木。木垛最好打在撤走支架的中心位置,木柱支设至剩余的空顶位置。然后分别把7#、8#撤出摆正,支护同5#。其中6#架距工作面煤壁0.3m。掩护架摆好后及时升起达到初撑力。6#、7#掩护架顶梁前端距被撤支架顶梁的距离不小于0.3m。
(4)每撤一架支架后,掩护架要逐架前移。其方法是先把靠采空侧的支架用回柱车拉到位后,再拉靠煤壁的支架,掩护架每次拉到位后,要及时升起达到初撑力。
(5)撤到最后剩116#、117#、118#三架时,先将两个掩护架撤出(先撤靠采空侧的7#支架,再撤靠煤壁侧的6#架),然后采用迈步式撤架法将最后三个支架撤出,即先撤116#,拉前1m升起,再撤117#架,拉前1m升起,最后撤118#架,拉前1m升起。如此循环交替,直到安全撤出最后一架。待最后一架拉到距尾口1.5m处停下并升起,待塌落平稳后,在尾口处打设三个木垛加强支护,然后再撤出支架。
图1 8101工作面撤架示意图
(1)全面了解工作面、顶底板状况、支护方式,进入工作地点首先进行 “四位一体”和“敲帮问顶”的安全检查,确认无任何隐患后方可开工。
(2)移架、升降支架时,必须注意附近人员的安全,做到安全操作。
(3)及时清除浮煤和杂物,保证支架顺利前移;顶板不好时,及时采取措施,以免造成事故。
(4)支架操作过程中,如发现故障应首先关闭截止阀,然后通知检修工处理。
(5)撤架严禁本架操作,严禁损坏立柱、液管及阀座。管路拆开后的液管头必须用塑料纸、胶带纸包好裹紧,以防液管堵塞。
(6)撤第一架时,必须先检查该处的端头支护情况,确认安全无误后,方可降架撤出。
(7)打木垛、支柱时必须支在实底上,严禁打在、支在浮煤、浮矸上,木垛、支柱不得歪斜,要垂直工作面顶底板,并刹紧打牢。
(1)撤架时,所有人员要躲在距被撤支架及其回柱车、钢丝绳10m以外的支架座箱内安全处,以防断链、断绳或其它物件伤人。
(2)撤架过程中,如遇顶板冒落,矸石进入撤架范围内,施工人员要先清理矸石后再进行撤架,二者不得平行作业。
(3)撤架过程中,发现顶底板压力增大,煤壁片帮严重等有大面积来压征兆时,必须立即停止作业,将工作面内所有人员撤至安全地点,并由当班负责人及时汇报矿值班人员,采取相应措施。
(4)撤架期间,每班必须由专人对支架进行补液,以确保支架的支撑效果。
(5)撤倒支架时,应尽量避免钢丝绳拴挂在支架立柱,以免损坏。
(6)撤倒支架碰倒的支柱在支架倒过后,及时扶起支紧打牢。
(7)撤架期间,安监通风部门每班必须按正常生产时的规定对工作面进行通风检测和安全监视,不得在无风或微风情况下作业,如有瓦斯超限,必须立即停止作业。
采用液压支架回撤方案,色连煤矿8101综采工作面做到了安全、顺利、快速完成支架撤退。在整个撤退过程中,没有出现压死架或者丢架等情况,也没有发生安全事故,节省了外包停采搬家费用约1000万元,积累了松软围岩情况下的撤架技术,为类似矿井提供借鉴。