综放工作面支架对接技术在生产中的应用与实践

陈向晓

（山东能源枣庄矿业集团柴里煤矿,山东 滕州 277519）

1 问题的提出

柴里煤矿现开采区域大多为薄煤层、残留煤柱、地质条件复杂煤层和需“三下”开采煤层为主的难采煤层，科学合理开采此部分煤炭资源成为该矿急需解决的难题。由于各区段的地质条件不同及相关政策的要求，个别综放工作面大小面对接需要在运输巷侧对接。该矿在二水平236采区设计了23上614对接综放工作面。该综放工作面是该矿一个典型的在运输巷对接的综放工作面，因为该工作面存在较多技术难点及困难，具有较大的攻关课题。

2 技术实践与应用

2.1 工作面概况

23上614综放工作面位于236采区西部，北为未开采区，西为田岗断层保护煤柱，东隔二龙岗断层为23410、23603工作面采空区。工作面沿中矸采放3上煤，3上煤厚3.90～6.60m，平均5.20m，局部含有一层泥岩夹矸厚0～0.70m。中矸厚0.25～9.00m，平均1.42m，为黑色泥岩，中矸较厚部分衍变为砂质泥岩。工作面开采期间面内将破中矸，对面内层位影响较大。

2.2 工作面对接的原因

2.2.1 运输系统的限制

受矿井运输系统的限制，现轨道巷无运输系统，否则需掘400m煤巷作为转运通道。

2.2.2 通风系统的限制

受通风系统的限制，即使重掘一个转运巷道，如果调换两顺槽使用方式，则逆风流向运输，不符合集团公司井下煤炭运输要求。

2.3 工作面对接的难点

2.3.1 端头支护及机头卸载

由于该矿煤层自然发火期短，必须减少老塘遗煤，要求工作面在对接前，生产期间运输机头段基本不丢炭，因此机头既不能安设过渡支架（安过渡架后，在停采撤除前支架将不能撤出，对接后支架在工作面中间，都将严重影响顶煤的回收），后部运输机也不能安装现用运输机头（运输机头架高，如果不安过渡支架，没有安机头架的空间；由于机头架高，顶煤不能回收到运输机内，造成顶煤大量丢失），否则影响顶煤的回收，给自然发火带来很大的隐患，因此端头支护及机头卸载是技术管理的难点。

2.3.2 巷道的支护

该工作面为3下煤开采，又处于234采区的应力集中区内，运输顺槽为工字钢棚支护，特别是工作面对接前巷道的支护是技术管理的难点。

2.3.3 通风管理

随工作面的推进，补充运输巷内运输机的长度短，平巷运输机尾的后延，形成盲巷，通风管理和支护都是技术管理的难点。

2.3.4 精确地推到合理位置

合茬前工作面运输机头和端头一号架精确地推到合理位置，是工作面合茬的关建。

2.3.5 解决搭接问题

既合茬前两部机头（工作面运输机头和补充顺槽机头）和一部机尾（补充切眼的机尾）都应处于同一位置，合理解决好搭接才能实现正常运输，故此也为技术难点。合茬后，前后部运输机的精确控制和对接是技术把握的难点。

2.3.6 支架前移对接

支架前移对接是安全管理的重点和难点，既有通风隐患，也有顶板管理的难度，再者工作空间的狭小不利，支架牵移和跨越后部运输机带来的难度。

2.4 技术实施过程

（1）前后部运输机的倒拉必须在工作面安装时进行，传动动力部位安装在机尾。

（2）未合茬前的机头在投产前安装完毕，机头无驱动装置，卸载部用改制后的卸载架和链轮。

（3）机头架方便于与支架拉移装置连接，并保证机头的卸载高度不低于0.3～0.4m。

（4）保证机头伸出支架底座箱0.2～0.3m（沿工作面倾向），以便于机头卸载高度的调节。

（5）未合茬前的工作面机头不能安设过渡支架或端头支架，否则影响放煤效果。

（6）补充运输巷用可调缩性运输机，便于掐链和缩溜槽工作。链条长度和溜槽长度相匹配，防止掐链对链条造成的浪费。

（7）生产过程中机头支架比中部支架支护高度增加0.2m，提高后部机头过煤高度，防止在机头部煤流受阻造成滞流，保证煤流畅通。

（8）合茬前机头的支护。机头支架外侧直至放顶线要采用整体稳定支护技术（十字网状顶梁支护），并且整体延至正巷老塘，支护宽度不能少于3.0m，以保证正巷工作人员的安全空间。补充运输巷机尾的滞后量最大不能超过5.5m，否则形成盲巷。

（9）待合茬前的补充运输巷的支护：

① 对待安支架顶部及周围进行加固，防止巷道变形影响该支架的调整空间。

② 工作面推进至前切眼15m处在平巷机尾打个与巷道宽度相适应的木垛，以保证调架安全。

③ 工作面在推进过程中，机头支架与备用支架平行位置时，在机头支架后侧打木垛，以保证支架侧向空间的工作安全。

（10）补充运输巷机头的前移。补充运输巷的运煤工作是靠与前方补切的运输机相搭载的，为保证合茬时前后部运输机的对接及支架的对接，需将补充运输巷机头前移，为此需进行两项工作：

① 前方切眼机尾15m范围进行刷帮，最宽处为3.0m。

② 当工作面推采至距补切8m时，将补切15m运输机机尾推至煤帮，将补充运输巷机头前移搭接在新切眼的机尾上，同时对补充运输巷机尾进行固定，直至工作面推采到合茬位置即可拆除。

（11）控制好支架的走向位置，重点做好两个方面的工作：

① 保证前后部运输机与补充运输巷运输机合理搭载。

② 到前方切眼时支架的走向、倾向状态正，达到设计位置。及时调采，实现最外侧支架按给定轨迹前移。

（12）合茬空间宽度的确定。为保证合茬时调架、行人、运料的基本安全，先将待放支架两侧支架向两侧调整约0.1m，保证1.8m的合茬宽度。

（13）小风机的使用。工作面推至合茬位置后，补充巷形成盲巷，要及时安装与需用风量相匹配的风机，一是保证工作人员的需用风量，二是冲淡涌出的有害气体。

（14）前后部运输机的合茬。后部必须在支架合茬之前。第一步将后部运输机合茬后试运转，使后部运输机达到稳定状态才能进行其他合茬工作。第二步是进行前部运输机的合茬工作，并运转到正常状态。

2.5 对接实施过程

对接实施简要步骤：

（1）原切眼回采至补切的位置后，停止采煤机的割煤，将采煤机停止在机头30m外的位置，停机闭锁，拉空前后部刮板输送机上的煤矸。

（2）前移转载机。自移转载机至前部输送机机头20m外，转载机电源拆火，转载机解体装车外运。

（3）前后部输送机机头的解体和挪移。断开输送机链条，按照次序对电机减速器、机头底托、机头、机头过渡槽。四节变线槽进行解体，且按照顺序拉至补切机头位置。

（4）输送机溜槽的铺设。借助工作面绞车，先对接后部输送机溜槽，待支架调移到位后，再对接前部输送机溜槽。

（5）支架的调移安装。将补切外提前备好的两支架实施调向，且正确地对接两切眼的支架。

（6）前部输送机的对接安装。通过工作面绞车安装顺序，在新的机头地方拉移的输送机机头与溜槽对接并进行准确地安装。

（7）运输机穿链条以及上刮板。溜槽对接完毕后，为输送机下槽穿链条，穿起链条之后，将上槽刮板进行安装，刮板链使用调节链对接。

（8）各电机设备放电缆搭火。对输送机机头上的电缆进行敷设搭火。

（9）对接后的支架进行调整，连接输送机和支架。

（10）试运转。对接完成工作面各设备之后，先单机试运转，单机试运转正常后，开动各设备实施联合试运转，一直持续到正常。

（11）对多余装置的回撤。在对接工作面装置的过程中，其他人员将转运溜子、胶带输送机与补运转载机拆除，并装车外运。

3 结语

该项技术在23上614综放面运输巷实现大小切眼的对接（在合茬当天只用8h安全顺利完工），是该矿在国内综采放顶煤工艺的创举，解决了不规则综放工作面在运输巷合茬的技术难题，实现了煤炭生产的连续性，提高了综放工艺的适用性及综机设备的效能，提升了回采率。该对接技术的应用，提高了工效，降低了人工劳动强度，多回收9.0万t的煤炭资源，按吨煤单价600元核算，可创造5400万元的经济效益，少掘巷道450m，少维护巷道150m，少安、撤各一部转载机，少损坏链条360（180×2）m，带来了较好的经济效益。