陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300
摘要:综采工作面液压支架回撤技术是一项比较复杂的作业项目,对工作人员的专业素质提出了较高的要求,不仅要求工作人员具有较高的专业素质、全面的理论知识以及丰富的实践经验,还需要工作人员具有灵活应变的能力,能够及时地处理各种突发事件,应用综采工作面液压支架安全回撤技术,降低支架回撤难度,合理配置支护材料,提高支架回撤的安全性,提高液压支架安全回撤效率,从而有效地保障整体的生产效率,但在目前阶段中,综采工作面液压支架安全回撤工艺仍有很多的不完善的地方需要工作人员进行优化革新,根据目前工艺中存在的弊端制定良好的解决方案,优化作业流程,并且严格要求工作人员按照相关规定进行操作,避免安全事故的发生,落实安全生产的首要原则,本文主要针对综采工作面液压支架安全回撤工艺展开相关的研究与讨论。
关键词:综采工作面;液压支架;安全回撤工艺
引言
煤矿综采工作面配套设备回撤是一项任务艰巨、工序繁琐的系统工程,在综采工作面进入末采阶段,回撤通道受应力集中影响,会出现顶板下沉、片帮严重等现象。因此,对回撤通道规避周期来压、贯通工程质量、围岩控制效果、安全回撤技术等方面要求较高,是矿井接续的后续保障,也是安全管理的难点和重点,能否安全高效撤出工作面所有设备对工作面接续意义重大。因此,综采工作面进入末采阶段,回撤通道围岩控制是关键。
1液压支架回撤工艺的分析与改进
液压支架在回撤过程中,要依次进行抽架、转向机装车等工作,主要依靠回撤绞车,需对回撤绞车进行多次的拆装调整,回撤的周期长,且在回撤过程中,造成综采工作面的空间紧张。在待撤液压支架转向机撤出的过程中,容易发生地面的啃底现象,造成液压支架底板的变形或损坏。这种方式造成了液压支架的回撤劳动强度高,且周期较长,提高了煤炭生产的成本,成为制约煤矿提高经济效益的重要因素。在煤矿的综采工作进行过程中,当开采到工作面末端时,应提前进入到回撤准备阶段,待采煤机、皮带机等设备回撤完毕后,将液压支架回撤设备整体运输至工作面,开始液压支架的回撤。将液压支架整体从工作位置撤出,将其放置于运输车上,然后将液压支架从运输车上卸下。回撤设备包括转向平台、回撤车及回撤装车机构,通过各部分间的协调动作完成液压支架的撤出、转向、移动及装车,完成液压支架的快速回撤。
2综采工作面液压支架安全快速回撤工艺应用
2.1组装液压装车平台
1)液压装车平台组装顺序为:组装撤架平台→安装装车平台→安装移步横梁与掩护架推移缸的连接销轴。液压装车平台各部件运送到位后,用回柱绞车配合导向滑轮卸车,并拽到指定地点,用回柱绞车及手拉葫芦配合组装成一整体。2)使用回柱绞车或手拉葫芦将撤架平台各部分依次拉拽到安装地点,使用回柱绞车或手拉葫芦调整其位置,安装好各部分连接销轴。3)分别将装车平台的两个部分拉拽到位,将装车平台的两部分对接,之后利用手拉葫芦调整装车平台位置,上好撤架平台与装车平台之间的连接销轴。4)使用Φ18mm×64mm的链条在顶板锚杆或支架牢固处挂好手拉葫芦,通过Φ18mm×64mm的链条将手拉葫芦起吊钩与装车平台立柱连接,手拉葫芦紧链,将立柱吊起,并调整立柱,使其与立柱底座对正后,手拉葫芦松链,上全连接螺栓。其他3个立柱使用同样方法安装。5)用手拉葫芦在撤架平台上安装一台JM-14回柱绞车。先将回柱绞车用手拉葫芦或回柱绞车拉拽到安装位置,随后调整好位置,上好绞车基础固定螺栓。
2.2折叠式回撤装车装置结构
将其布置在三角点进行液压支架的推移工作,将液压支架从回撤车上转移到平板车上进行长距离的运输作业。回撤装车装置主要由底座及牵引臂两部分组成,在进行回撤的过程中,通过底座的订车装置与回撤车相固定,通过两侧的支腿调节至相应的高度,通过牵引臂将液压支架进行推移至平板车。进行回撤设备的拆解时,折叠式回撤装车装置可以将牵引臂拆除,通过折叠将底座收齐,完成拆解装车工作。折叠式回撤装车装置的安装及拆解简单可靠,需要占用的巷道工作面空间小。
2.3辅巷多通道回撤技术
另一种比较常见的回撤技术是辅巷多通道回撤技术,但这种技术对液压支架安全回撤通道的要求较高,需要在较好的顶板条件下以及瓦斯含量较低的条件下才能投入使用,否则不仅不能起到良好的回撤效果,还会造成一定的安全风险,所以工作人员要对辅巷多通道回撤技术的应用前提加以重视,在确保回撤通道符合要求才能进行。其施工方案为在综采工作停采线上开掘两条回撤通道,并设置具有轮滑功能的回撤端头支架以及三角掩护支架。其次,利用三角掩护支架对冒落区与回撤区进行隔离,保障其具有较高的安全性能,落实安全生产前提。辅巷多通道回撤技术相比前者来说回撤速度较快,同时还可以减少对木材的使用,降低回撤成本,提高整体的经济效益,工作人员在应用安全回撤工艺时,应考虑到综采工作面的实际需求和条件,选择合理的回撤工艺。
2.4撤架三角点支护工艺
1)支架回撤后,支架后方形成的三角区采用单体柱进行维护,立柱使用3.5m单体,使用1.2m的棚梁并配合1.6m的铰接顶梁来维护三角区顶板,一梁三柱,两侧单体距梁头200mm,中间单体打在棚梁中心位置,棚距为0.85mm;顶板压力大、破碎时使用长度为3.5~4m、直径大于200mm的圆木进行支护,采用一梁两柱,柱距1.4m,根据现场三角区斜顶板倾角度,分别给出每根单体腿向机尾侧及下帮侧倾角。2)支架抽出后,清除支架上的浮货,将铰接顶梁(圆木)抬入撤架三角区,有销轴侧朝向工作面上帮侧,在铰接顶梁上拴好钢丝绳扣,便于回收,铰接顶梁连接处销轴由机头向机尾方向打入,在铰接顶梁下打好单体,打单体时必须将单体注液阀朝向下帮侧,泄压阀朝向上帮侧。3)使用圆木对三角区进行支护时,将圆木梁抬入撤架三角区,人力将圆木托起至需要高度,使用双股10号铁线将圆木绑在顶板网上,圆木梁两端打好单体,打单体时必须将单体注液阀朝向下帮侧,泄压阀朝向上帮侧。4)打单体时,先打靠掩护架侧单体,单体将铰接顶梁(圆木)托起,铰接顶梁(圆木)无倾倒趋势后,停止向单体供液,再打中间单体,最后打下帮侧单体,三颗单体交替升柱,升柱时必须进行远程操作,安排人员做好观察,并调整好铰接顶梁(圆木)及单体的相对位置,直至给足单体初撑力,绑好防倒10号铁线和防倒带。
结语
(1)在线监测系统实时监测工作面支架阻力,平均周期来压步距为17.9m,来压强度为29.4MPa,现场在回采距离贯通剩余50m时,通过人为技术干预,经停采等待周期来压后,上覆岩层顶板断裂,待压力稳定后,再实行推采。(2)根据韩家湾地质构造特征,在综采工作面回撤通道顶部采用锚杆、网片、木托板、锚索加钢带联合支护,帮部采用锚杆、网片、木托板联合支护。3401综采工作面全长265m,贯通难度较大,经过现场技术分析,采煤工作面与回撤通道顶底板误差几乎不超过100mm。(3)采取“提前介入四步流程”施工法和“三组交叉两同步”施工方法能够安全高效地实施快速回撤工作,经济效益显著。
参考文献
[1]王江龙.综采工作面液压支架安全高效回撤工艺[J].陕西煤炭,2020,39(06):56-59+64.
[2]王松.综采工作面液压支架快速回撤工艺研究[J].能源技术与管理,2019,44(04):59-61.