中厚煤层综采工作面液压支架快速回撤装置和回撤方法

李福祥

(山东能源重装集团 恒图科技有限公司，山东 新泰 271222)

0 引言

煤矿井下综采工作面液压支架的回撤方法不一，尤其对于顶板条件较差的中厚煤层综采工作面液压支架回撤，存在周期长，安全问题较多[1-3]。中厚煤层及薄煤层综采工作面液压支架回撤，一般都采用“拉旱船”的方法，即在轨道内安装回柱绞车，在切眼内的煤壁或底板上固定一个改向滑轮，用钢丝绳向外拉液压支架[4-5]。三角区的支护一般都用单体支柱，但这种方法存在诸多缺点。一是安全系数低，凸显在以下方面：钢丝绳拉断、脱钩伤人；绞车操作人员与现场作业人员沟通不及时、配合难度大，单体支柱回撤易出现冒顶伤人。二是效率低，完成一个工作面回撤一般需要20多天。三是工人劳动强度大，由于绞车拉力不足，现场需要增加一个动滑轮来增加拉力，动滑轮质量超过70 kg，需人工搬运，劳动强度很大。鉴于“拉旱船”的方法进行液压支架回撤存在以上缺点，研究一种安全高效的适用于中厚煤层和薄煤层液压支架回撤装置和回撤方法十分必要。

1 回撤装置的构成及功能

回撤装置由三角区的支护装置、液压支架拉移平台、工作面内部拉移滑道3部分组成。平面布置如图1所示。

1-回辙支架；2-拉移千斤顶；3-回辙平台；4-转向装置；5-拉移梁；6-三角区支架

三角区支护装置实质上是3架特殊液压支架，它的作用是支护三角区的顶板，为工作面液压支架的拉移转向提供一个安全的操作空间。支架的底座前脚都很短，都具有一个比较长的可伸缩顶梁、防倒防滑和抬底装置，共用1个推移梁。3个支架均采用电液控制，可实现遥控操作。公共推移梁一边连接3个三角区支架的推移杆，另一边连接支架拉移平台，可实现3个三角区支架的自移，并且可利用3个三角区支架通过公共推移梁实现液压支架拉移平台的推移。

液压支架拉移平台的作用是把工作面液压支架拉到拉移平台上，并实现90°转向。上面装有2个拉移千斤顶，两边各装有2个方便拆卸的改向滑轮和1个液压支架转向轮，左右工作面均可使用。工作面液压支架采用液压牵引，就地操作，安全高效。通过改变工作面液压支架的拉移方向拉移点和拉移平台上的支架转向装置，实现工作面液压支架转向90°，拉移和转向同时完成。平台结构如图2所示。

1-拉移千斤顶;2-回辙平台;3-转向装置

工作面支架运输滑道由导向轨、滑板和转向装车平台组成。滑道两边各有1条钢轨，为工作面液压支架在工作面内部拉移导向。滑道下面铺设薄钢，液压支架在上面滑动。装车平台安装在轨道顺槽内，上面有转向和推移装置，从工作面撤出的液压支架直接拉移到装车平台上，转向装置将液压支架推离平台并转向90°后放下。装车平台上的推移装置将液压支架推移到与装车平台固定在一起的平板车上。工作面液压支架通过安装在轨道顺槽边上回注绞车由拉移平台移动到轨道顺槽的装车平台。

2 装置的主要技术参数

3 回撤方法

1) 回撤条件准备。一是顶板提前铺网，二是在工作面支架顶梁上面布置4根护顶带(尼龙带，也可以用废旧钢丝绳代替)。一道布置在支架切顶线前面一点，一道布置在顶梁前端，中间再均匀布置2根，里端固定。把3个三角区支架安装到位，安装好液压支架拉移平台，并与支架拉移梁实现刚性连接，最后安装工作面切眼内部滑移轨道，准备工作即告结束。

2) 回撤过程。最里面的第一个支架先降架，三角区支架快速伸出伸缩梁护住顶板，操作牵引油缸将支架往外拉，通过不断变换拉移方向和转向轮，实现支架边拉边转向;待支架全都拉到平台上，旋转90°，由安装在顺槽内的绞车将支架沿运输滑道拉到顺槽内的旋转平台上，再把支架旋转90°，然后将支架拉移到与旋转平台锁在一起的平板车上，松开锁紧装置，支架即可运出工作面。在第一架支架拉走后，首先对三角区3个支架按顺序移架，边移架边收伸缩梁，移到位升好架，再操作三角区支架的推移千斤顶,使其推动液压支架拉移平台，支架到位后，再把拉移绳挂到第二个支架上，1个工作循环结束。回撤工艺流程如图3所示。

注：支架回撤的顺序按从皮带顺槽到轨道顺槽的顺序逐架回撤

3) 回撤注意事项。三角区的液压支架在移架时，靠近老溏侧的支架外侧一定要延工作面支架的切顶线移动，且支架外侧的棱角都做成圆弧过度，防止挂网。其余两个支架移架时要保持好间距和架相，防止漏矸。顶板破碎时，要及时伸出伸缩梁护顶，防止顶板下沉形成坠兜。

4 回撤效果

该快速回撤工艺的成功实施，保证了工作面设备回撤的安全，回撤时间由普通回撤工艺的20多天减少到目前的10多天，大大提高了回撤速度，减少了人工成本及巷道维护费用。

5 回撤装置和回撤方法的优点

1) 支架回转半径小。由于支架是边拉边转向,切眼尺寸小。

2) 安全。由于在转向过程中全部是液压牵引，牵引绳较短，就地操作，拉移的速度平稳，不会出现断绳伤人事故。

3) 快速省力。由于油缸拉力足够大，不需要用动滑轮增加拉力，挂钩很轻，操作方便，因此快速省力，拉出一架只需要3～5 min。

4) 三角区顶板控制牢靠。由于事先顶板铺了网，又布置了4根护顶带，这4根护顶带一边被三角区支撑着，另一边被没有回撤的支架紧紧绷在顶板上，因此顶板控制牢靠安全。

6 结论

本文介绍的复杂地质条件中厚煤层综采工作面液压支架快速回撤装置和回撤方法，更适合于顶板条件较差的中厚和薄煤层综采工作面和液压支架回撤。通过在山东枣矿集团部分矿井应用，证明该方法具有安全、快速、支架回转半径小、省时、省人、省力等优点，对中厚煤层综采工作面液压支架回撤有较高的推广应用价值。