综采工作面液压支架优化安装系统的研究及应用

么会争

开滦（集团）有限责任公司东欢坨矿业分公司，中国·河北 唐山 064002

1 引言

随着矿井开采区域衔接以及工作面的布置越来越呈现多元化特点，一些生产区域的掘进工程受工程量和工期的影响，打破原始的施工顺序，并且会衍生一些附属巷道。因此，主要设备的安装工艺就必须适应目前各种掘进移交的现状[1]。通过分析巷道布置特点，科学优化安装路线及工艺，可归纳出通过风道尾巷、运道尾巷和其他就近联络巷分别进入采面的安装工艺，这些优化后的工艺使液压支架安装避免了不利因素的制约。

2 液压支架优化安装系统项目实施背景

我矿-500 水平中央及中央采区下段的3085、3095 和2091 工作面在掘进施工中分别布置了风道尾巷、运道尾巷或相关联络巷道，这些巷道的布置缩短了轨道上山至采面的安装距离。因此可利用这些优势，舍弃长距离风道的安装路线，通过在这些辅助巷道布置安装系统，节省安装初期的材料设备投入和工力安排，并在安装施工中简化运输路线和环节，提高液压支架的运输及安装效率，为安全高效安装打好了坚实基础。

3 优化安装系统具体实施项目

3.1 风道尾巷安装工艺

风道尾巷即掘进施工通过采面上口向老塘侧继续延伸，与主要轨道上山或石门连接的辅助巷道，巷道多为水平或小角度施工，风道尾巷安装工艺的特点是不改变采面设备安装顺序缩短支架运输距离。需注意以下环节：

①风道尾巷掘进过程中采用水平或小角度施工，尽量减少巷道拐弯和倾斜巷道施工。

②风道尾巷距离采面30m 范围内巷道断面规格不小于14m2，便于安装液压支架组装机。

③风道尾巷与轨道上山贯通范围采用锚喷大断面支护，给甩车处留出足够空间，如与附近石门贯通则保证贯通处台棚的支护规格满足支架运输转向要求[2]。

3.2 运道尾巷安装工艺

运道尾巷即掘进施工通过采面下口向老塘侧继续延伸，与主要轨道上山或石门连接的辅助巷道，其安装工艺特点是需要改变采面设备安装顺序及工艺，即液压支架需从采面自下而上运输至安装地点并原地卸车安装。需注意以下环节：

①运道尾巷施工需要在采面正下口施工深度不小于1.5m 的支架转向窝，为整组液压支架在采面下口的运输转向提供空间。

②运道尾巷运输安装对采面掘进的高度要增加0.3～0.7m（根据不同型号支架的顶梁厚度），以满足支架在已安好的支架顶梁下的运输高度。

③运道尾巷的安装工艺，需调整采面液压支架和刮板输送机的安装顺序，即先安装液压支架后安装刮板输送机。

④采面轨道的修道位置需保证与支架架脚保持安全运输距离。

3.3 其他辅助巷道安装工艺

其他辅助巷道包括风道联络巷和运道联络巷，基本是距离采面较近的位置与主要轨道大巷或石门相通的巷道。需注意以下环节：

①风、运道联络巷如与轨道大巷为斜巷贯通，需在贯通对侧施工相应的绞车窝，如为平巷贯通，要保证断面不小于14m2以便修双道车场作为存车和倒车。

②风、运道联络巷两侧贯通点要施工大断面台棚，满足支架件的运输和转向。

③风、运道联络巷安装工艺均需对联络巷以里的巷道进行治理和布置安装系统，后期可保留轨道作为回采无极绳绞车的运输路线。具体见图1优化安装工艺项目示意图。

图1 优化安装工艺项目示意图

4 安装系统优化后的优点及产生的综合效益

4.1 安装系统优化后的优点

①新的安装工艺可根据巷道布置特点和工期安排，合理优化安装路线，减少安装辅助工程，缩短安装准备工期，提前进入设备安装阶段。

②通过调整主要设备的安装顺序，提前完善采面的顶板支护，给安全生产创造有利条件。

③通过简化安装线路达到减人提效、缩短安装工期，提高安装期间的施工效率，最终实现提前完工投产的显著效果。

④给掘进工作面的施工布置提供了多种方式的选择[3]。

4.2 优化安装系统项目产生的综合效益

通过在我矿3085 工作面采用优化风道尾巷安装工艺的顺利完工，与传统安装工艺对比，其前期材料及人工投入、设备需求量、班组减人提效、运输安装效率、整体安装工期和确保区域衔接等环节产生的安全效益和经济效益均为公司安全生产和节能降耗作出了贡献。具体见图2的优化安装工艺效益对比图。

图2 优化安装工艺效益对比图

5 结语

综上所述，综采工作面安装系统及工艺的优化布置，更加适应掘进施工的多样化，并充分适应接手掘进和移交回采的各种现状、标准及要求，通过简化系统布置、减少巷道治理、提高施工效率，实现工作面按期投产，为矿井安全高效生产保驾护航。