综采工作面液压支架回撤装置在五阳煤矿的应用

邢志强

（潞安环能股份公司五阳煤矿，山西长治046205）

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，即在轨道内安装回撤绞车在切眼内煤层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]，此种方法存在安全系数低、效率低、工作人员劳动强度大等缺点。液压支架作为现代化综采生产的主要设备，在煤矿工作面回采结束后，液压支架的安全、高效回撤是保证矿井生产接续的一个重要环节。随着综采面长度不断加长，支架数量也在相应增加，支架吨位也越来越重，用传统的回撤工艺进行支架回撤已不能满足矿井安全生产需要，急需一种新的支架回撤工艺来解决这一难题。

1 回撤装置的构成与功能

回撤装置由调移装置大臂部分、转动提升部分、固定部分3部分组成见图1。

图1 液压支架回撤装置结构图

调移装置大臂部分由内臂、外臂及外臂内的拉伸油缸、吊环组成。吊环与液压支架通过链条连接；吊环随内臂运动时，通过链条拉动液压支架一起运动。外臂套在内臂外，可对内臂起保护作用。

转动提升部分有旋转油缸、摇摆座、提升油缸组成。旋转油缸可带动摇摆座和回撤装置大臂一起左右运动，提升油缸可带动调移装置大臂上下运动，以上两过程配合拉动液压支架运动，并将其拉到适当位置。

固定部分有基座、横梁组成。基座回撤固定在横梁上，横梁分别与（2或3）个起掩护作用的液压支架上的推溜缸连接固定。基座上带有滑靴，滑行时可以减少阻力。

2 回撤装置的主要技术参数（见表1）

表1 TYH300型液压支架回撤装置技术参数

3 回撤工艺方法

3.1 原综采工作面液压支架回撤工艺

以五阳煤矿7607工作面液压支架回撤为例，7607工作面锚网支护规格（宽×高）为8 m×3.2 m。工作面长226.5 m，最大坡度为3°，平均坡度1.5°，共回撤液压支架153 架（包含端头架3 架和端尾架3 架）端头大架型号ZFG7500/22/36，每架液压支架重量为25.2 t，中间架型号为ZF7000/20/40，每架液压支架重量为24.5 t。

3.2 采用绞车牵引间隔回撤支架

抽出第2架支架，降架，将第2架支架的后立柱加长段收回，然后收回前立柱加长段。

抽架，将两部撤架绞车分别挂住第2 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后开始落支架前、后立柱，待支架与顶板分开后，开动绞车进行摆架与撤架，此过程需两部绞车配合进行，支架每往外抽出一下需开动煤墙侧绞车将支架摆一下方向，最终将支架撤出。

拉架，第2 架支架回撤出来以后由拖架绞车挂住推移框架将支架拖运出撤架点。

护顶，待第2架支架撤出后，现场负责人检查顶板后，及时安排人员在老塘及煤墙打设单体柱或木点柱进行支护。

回撤第一架支架，打木垛，将第1架支架的护帮板落下，在第1 架支架靠近煤墙1.5 m、支架外侧（运巷侧）的空顶处，及时用一面平打设1个木垛。

降架，将第1架支架的后立柱加长段收回，然后收回前立柱加长段。

撤架，将两部撤架绞车分别挂住第1 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后开始落支架前、后立柱，待支架与顶板分开后，开动绞车进行摆架与撤架，两部绞车配合将支架撤出来。

拉架，第1 架支架回撤出来以后由拖架绞车挂住推移框架将支架拖运出撤架点。

护顶，在第2架支架靠近煤墙1.5 m、支架外侧（运巷侧）的空顶处，及时用一面平打设1个木垛。

以上步骤为间隔抽架回撤法一个循环。

3.3 原综采工作面液压支架回撤工艺存在问题

安全隐患多：小绞车在牵引支架前移或摆向时监护人员近距离观察，小绞车钢丝绳易断裂弹出打伤监护人员。回撤时间长：用小绞车牵引支架前移及摆向时，每次支架前移及摆向都需作业人员现场察看后撤至监护点后方可打信号进行回撤，需多次调整才能让液压支架撤出；小绞车钢丝绳拉支架时可能将相邻支架立柱拉伤；作业人员多，劳动效率低。小绞车司机2名，信号工1名，监护顶板、支架、钩头人员2名，最少需要5人才能完成作业；操作难度大：小绞车司机远距离牵引时看不见现场情况，只能凭信号操作，对小绞车司机操作绞车要求较高。

3.4 液压支架回撤新工艺

根据以前综采工作面回撤液压支架工艺存在的问题，通过调研，决定在7607工作面采用TYH300型液压支架回撤装置进行液压支架回撤工作。

顺序抽架回撤：

第1架支架→降架→落前梁→撤架→拉架。以上步骤为顺序回撤法的一个循环。

第1～4架支架利用机尾及切眼绞车配合单体柱进行前移、调向回撤出工作面，每架支架调向后，及时在原有位置架设木垛维护顶板。同时在运巷口加设封口木垛。

第5～6架支架同样利用机尾及切眼绞车配合单体柱进行前移、调向作为拆除支架的掩护支架。两掩护架间距500 mm，平行于煤墙，升紧共同维护顶板。

支架回撤装置回撤第7～148架支架：

回撤装置放置在横梁上，与横梁销轴连接，横梁与掩护支架的推溜缸连接固定。开始作业前先将支架进行落架，收前后梁。操作控制手柄，控制提升油缸提升大臂，带动待撤支架向上运动，前端略高于底板。操作控制手柄，控制一侧旋转油缸拉伸，另一侧旋转油缸收缩，使大臂向停产线一侧摆动，带动待撤支架向前拉出1.5 m～2 m。操作控制手柄，控制中间大臂内拉伸油缸将内臂伸出，使待撤支架侧向偏转一定角度。用机尾硐室绞车将液压支架拉出至装车点，装上平板车，并运送出去，完成撤除。支架拉出后，及时在回撤支架原有位置架设木垛维护顶板。掩护支架向前推移，回撤装置随横梁向前移动，实现回撤装置的自移。

掩护支架移动过程：2 个掩护支架的推溜缸向前伸出，推动横梁向前移动，调移装置随横梁一起向前移动保持掩护支架1（靠近煤墙）的工作状态，收缩掩护支架2立柱后，收缩掩护支架2的推移，拖动掩护支架2向前移动，移动到位后撑起掩护支架2接顶。保持掩护支架2的工作状态，收缩掩护支架1立柱，收缩掩护支架1的推移，拖动掩护支架1向前移动。

以上为完成一个循环的回撤过程，可重复上述过程进行下一个待撤支架的回撤(如图2)。

图2 液压支架回撤示意图

每回撤2架支架，在掩护支架后方靠近煤墙侧，采用2 m长的一面平各打设木垛，以维护顶板，保持通风通畅。回撤至第148架支架时，拆除“回撤装置”、掩护支架，最后拆除第148架支架。

4 回撤效果

7607 工作面液压支架回撤与以往相同条件综采工作面液压支架回撤相比较，7607综采工作面一个小班可回撤支架8 架，原小绞车牵引回撤最多可回撤支架5架，工作效率提高60%；每班可节省用工2个，小绞车司机可少用1 人，监护及信号工不同时作业可兼顾作业，可少用1 人；工作安全系数明显提高，避免了钢丝绳断绳伤人现象；在支架回撤后的老塘打设木垛后切眼通风量明显增大，避免了工作面因通风量不足，而开设风机影响运输空间的情况。

5 结语

综采工作面液压支架回撤新工艺在潞安五阳煤矿7607工作面的应用，有效解决了传统回撤技术的缺陷和不足，提升了回撤安全性，提高了回撤效率。