迈步式拆除法在被迫收作条件下综采支架拆除中的应用

麻运涛

摘 要：该文结合作者所在单位实际，介绍了在地质条件较差的矿井，当回采过程中出现顶板压力过大，液压支架压死被迫收作时液压支架的拆除方法，重点是支架拆除过程中的顶板管理、拆除顺序和回柱绞车的使用等关键工序的探讨，对类似综采面设备的拆除工作有很好的指导作用。

关键词：被迫收作 支架拆除 迈步式 顶板管理 绞车使用

中图分类号：TD355.47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0104-01

随着淮南矿业集团公司新一轮发展，综采工作面大幅增加，其中一些地质条件复杂的矿井如潘二矿、谢桥矿、潘一矿等，由于工作面顶板压力大，导致收作后工作面液压支架处于“压死”状态，大立柱无行程，由此产生的压死工作面液压支架如何安全、高效安装也成为综采拆装施工工艺创新的新课题。

潘二矿12126综采工作面就是压死工作面的一个典型案例，由于该工作面上覆12027工作面采空区，下伏14124、14125工作面采空区，属应力集中区，在回采过程中顶板压力过大，已丢弃部分支架，该面在被迫收作后，由于大部分支架大立柱无行程，工作面顶板无法采取常规的铺网穿绳支护方式，支架顶梁直接与顶板岩层接触，矿方刷面时采用两个3米工字钢搭接走向棚支护顶板，工字钢老塘端认入架头约200～300 mm，煤壁端用单体或木料打点柱支护，中间用一排倾向棚支护在两走向挑棚搭接位置。由于临近自然发火期，集团公司对该面十分重视，经过有关人员几次现场考察，决定由我单位将煤机、刮板输送机及27#～89#架拆除。

1 压死工作面拆除工艺难点

由于该工作面地质条件复杂，顶板压力大且伴有鼓底现象，决定了压死工作面液压支架拆除必须克服和解决以下工艺难题。

（1）由于立柱无行程，支架外拉过程中受自身重力、支架与顶底板之间的摩擦力以及支架与支架之间的摩擦力影响，导致拆架绞车受力过大，易产生超负荷运转现象，损坏设备、影响施工安全而支架难以顺利拆除。

（2）支架上方顶板处于无支护状态，支架拉出架窝时，老塘侧及顶板矸石突然冒落，易伤人或堵塞通道，严重影响施工安全。

2 施工工艺创新要点

（1）正常工作面拆除液压支架时是待拆支架降架脱离顶板后，将拆架绞车钢丝绳通过拴挂在掩护架前端的滑轮挂待拆支架推移千斤顶，将支架自下而上逐个拉出（见图1）。

（2）该工作面由于支架受力过大，处于压死状态，顶板不具备支护条件，无法用常规方式将支架拉出，为保证施工安全，经多方研究决定，使用“迈步式”拆除方法将该工作面支架拆除，使用该方式支架的拆除分三步进行。

①第一步，先在架前底端放震动炮，待支架松动后将支架前移一个步距（约1.6 m），使支架立柱有一定行程后，再进行支架的拆除工作。

支架的前移采用接顶有劲的ZT8 800/19/28型巷道充填架为支撑点，使用φ26×92链条将靠煤壁侧充填支架的大立柱和ZZQ6000/21/42支架的推移千斤顶联接（将其中一架的两组四连杆上各连一个千斤顶），将推移千斤顶伸出至最大，另一头用φ26×92锚链连接在待拉支架（27#架）底座的合适位置（尽量靠待拆支架后部）或支架后立柱，将ZZQ6000/21/42支架推移千斤顶收缩，利用千斤顶的拉力使支架前移（见图2），并将靠近老塘侧支护顶板的3 m工字钢端头穿进前移后支架顶梁上，将支架接顶有劲。

②第二步，将待拆支架前移一个步局（约1 m左右）升起接顶，再将待拆支架上侧一架前移至与待拆支架并排，使待拆支架拆除时，上方一架可对待拆支架上侧顶板进行保护，这样可以有效地防止老塘侧顶板矸石冒落造成安全威胁，增大支架对顶板的支护面积，确保施工作业的安全。

支架的前移使用拆架绞车钩头通过挂在掩护架端头（掩护架未就位前可挂在上侧一架端头）的导向滑轮拴挂在待移支架推移千斤顶并使用单体支柱在上方侧面配合的方式将支架前移至合适位置。由于支架外拉时阻力过大，在待拆支架上侧用一根单体支柱，一端顶在待拆支架顶梁上合适位置，另一侧顶在待拆支架上架底座合适位置，拆架绞车钢丝绳通过滑轮拴挂在待拆支架推移千斤顶，多处受力，增大绞车及钢丝绳的安全系数，将液压支架前移。

③第三步，按照常规方式将待拆支架拉出并调向打走。

（3）具体操作过程：首先按照上述方法将工作面27#～89#液压支架前移1.6 m；然后将27#架前移1米升起接顶，再将28#支架前移至与27#架并排，将28#架升起接顶，将27#架降至最低，将27#架前移；最后使用拆架绞车拆除27#架。然后将29#架前移至与28#架并排并升起接顶，将27#架降至最低，拆除28#架，依此类推，直至将工作面靠近下端压死液压支架拆除完毕。

（4）为防止支架拆除时，已拆支架处顶板冒落，矸石堆积影响本架拆除，采取在待拆支架下侧沿架边打一排点柱，在点柱之间塞塘材棍或笆片的方法保护待拆支架前空间，并在待拆支架下一架架档处竖一块1200 mm×600 mm铁皮在支架上捆绑牢固，确保矸石不在待拆支架前堆积并为待拆支架前的卧底工作提供了有效的安全保障。

3 经济与安全效益分析

淮南矿区由于受地质条件复杂、地压大影响，谢桥矿、潘一矿、潘二矿等多个矿井经常出现收作后液压支架被压死现象，该工作面是一个典型案例，通过该项工艺创新，共拆除压死支架62架，创造了900多万元的经济效益，无一起微伤及其以上安全事故，实现了安全高效施工，该工艺有效地解决了对综采工作面液压支架被压死动态收作后安全拆除的问题，保证了生产矿井的生产接替，为压死工作面、动态工作面液压支架的拆除提供了一套安全、有效的施工工艺。

4 结语

该工艺有效的解决综采工作面压死支架的拆除难题，为被迫拆除工作面安全、高效拆除提供了一套安全、可行的施工工艺。

参考文献

[1] 国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2011.

[2] 综采面设备拆除安全技术措施，淮南矿业集团安装分公司.endprint