综采工作面设备回撤的研究

杨德

（1.太原理工大学信息工程学院，太原 030024；2.山西煤炭运销集团泰安煤业有限公司，太原 030002）

综采工作面设备回撤的研究

杨德1，2

（1.太原理工大学信息工程学院，太原 030024；2.山西煤炭运销集团泰安煤业有限公司，太原 030002）

随着综采工艺在我国的大力发展，越来越多的煤矿企业开始采用，实现了矿井高产高效，安全生产的目标。伴随着综采工艺发展，在实际实践过程中，暴露出来的问题以及需要解决的问题也是形形色色，其中，工作面回采完毕后，综采大型设备的回撤一直是近年来研究的课题，而在保证安全回撤过程中，提高设备搬家回撤的速度又是重中之重，在本文当中，从单通道的设计，搬家方法的选择等各方面阐述了如何可以实现单通道快速搬家工作面设备回撤，从而为综采工艺的大力发展提供一些实际经验。

综采；工作面；设备；回撤

1 我国综采工作面搬家工艺现状

我国传统的搬家工艺是用采煤机自开通道的方法，在工作面停采线附近最后几刀煤的截割时，采煤机与运输机整体前移截割，支架则原地不动，以此形成设备调向及回撤空间[1]。由于运输能力的不足，导致无立柱支护空间顶板长时间裸露，由此引起的顶板事故在我国频繁发生。目前，在我国许多大型矿区已采用了先进的辅巷多通道回撤工艺。该工艺的巷道布置特点是在回采工作面停采线处掘两顺槽的同时，掘出两条平行于回采工作面的辅助通道，靠工作面侧的通道称为回撤通道，靠大巷侧的通道称为回撤辅巷，在两条通道之间掘4～6个联络巷，形成辅巷多通道巷道系统。此外，还有一种比较实用的回撤工艺是单通道双翼回撤工艺。该工艺的巷道布置特点是在回采工作面停采线处掘两顺槽的同时，掘出一条平行于回采工作面的辅助通道，称为回撤通道。

2 泰安工作面概况

泰安煤业于2013年正式投产，8103工作面为该矿的第三个综采工作面，位于井田的西南部，南面紧邻8102工作面，北面是8104工作面，东部为三条大巷，西部为王家岭煤矿，设计倾向长度1 480 m，走向长度为206.4 m，设计可采倾向长度为1 420 m，可采厚度为3.2～3.8 m，平均3.6 m。煤层结构简单-复杂，含1-3层夹矸，倾角3°～18°；采用综合机械化一次采全高采煤工艺，倾斜长壁采煤法，全部垮落法管理顶板[2]。8103工作面为8102工作面的接替工作面，搬迁运输距离为1.5 km，8102工作面设备撤出时采用单通道进行回撤，此次搬家的任务就是将8102工作面的设备运输到8103工作面上。泰安煤业有限公司8102工作面设备回撤采用的是单通道回撤设备，在单通道回撤设备过程中暴露出的各种各样的问题，严重制约了搬家时间。因此，对这些问题进行了研究、分析，提出了解决这些问题的有效措施以及办法，为实现下一个工作面单通道快速搬家的理想积累了丰富的经验。

3 设备回撤的流程及方法

综采搬家倒面是一个系统工程，从8102工作面搬家的过程中来看，要实现快速搬家，尤其是单通道的快速搬家，一定要做好各方面的工作，从物料的供应上，要保证各种零配件以及与搬家有关的其他其他材料及时到位，到井下倒车硐室等各种工程的完善，再到搬家工艺等的正确选择。而设备的快速回撤又是实现快速搬家的重中之重。搬家倒面期间，为全矿工作的重点，合理调配各施工队组，配合有序进行搬家，其中搬家队为重点。搬家队人员要充足，岗位配备齐全，操作工为熟练工，尽量不要出现如车辆运行中出现车辆损坏等事故，影响搬家进程。同时，综采队等需要配合的队伍全力配合搬家队，保证每一道工序，每一个关键点上都有人员站岗，不得出现工作空白地带，留下工作死角，因一个小小的疏忽导致搬家进程减慢。

3.1 搬家方法的选择

回撤安装设备采用无轨胶轮车运输。在回采剩余50 m时在通道开始支设垛式支架，以保证在推进过程中不使通道因压力逐渐变大而损毁通道。工作面与通道贯通后，联网挑钢带结束后，浮煤清理干净后，开始进行设备的回撤。首先断开刮板输送机链，同步拆解溜槽，回撤顺槽电缆、液管，拆解移变列车、转载破碎机、采煤机等。根据贯通实际条件和顶板压力情况，将通道内的垛式支架撤出，叉车进入工作面铲运溜槽至新工作面，同时拆解运输机尾和机头，回收工作面电缆，逐台将回撤通道内贯通侧的垛式支架撤出，稳绞车，配置绞车传输信号源（防爆对讲机），最后回撤液压支架。回撤液压支架是整个搬家过程中最重要的环节，能否实现快速搬家主要取决于液压支架是否能够快速回撤。其选择的回撤方法是从机尾向机头顺序（抽芯）双掩护撤架法。首先回撤机尾的两架做为后续回撤支架的掩护支架，随着回撤逐步向机头方向拉移，正常抽芯回撤支架时，按顺序先抽取第2台支架，抽出后在原位置支设木柱和木垛维护，再回撤第1台支架，完成后再抽取第4台支架，第4家抽出后，抽取第3台，同时2台掩护支架同步跟进。依次类推，直到机头回撤完成。

3.2 单通道的设计

单通道正确的设计是实现快速搬家的一个关键点，选择位置时充分利用自然地质的有利条件，尽量避开周期来压，一是有利于支架的回撤，二是有利于提高通道的安全性；通道设计长度为工作面长度206.4 m，断面宽为5.5 m，有利于车辆更好的通行；沿顶底板掘进，贯通后进行起底，保证起底水平，起底高度为200～300 m，混凝土底板后与原煤层底板保持齐平，保证回采贯通后，底板不留台阶，溜槽和液压支架不得低于通道底板；混凝土底板强度要高，强度为C30，厚度200 mm，保证混凝土底板的质量；通道支护采用锚杆+锚索+金属网+W钢带联合支护，交叉点再增加使用11号工字钢加强支护，保证通道的支护强度，一是少使用了垛式支架，二是回撤开始时垛式支架基本上可以全部撤出，保障回撤液压支架的畅通；通道内平均布置两个12 m长的倒车硐室，便于设备回撤时车辆的掉头转向。

3.3 层位的控制和末采挂网的质量

由于该矿的工作面在最后的回采部分均属于大倾角仰采，因此综采在回采过程中从剩余50 m开始必须控制层位，保证回采贯通后，底板不留台阶，溜槽和液压支架不得低于通道底板，液压支架可以顺利移到通道底板上，同时要保证在回采过程中液压支架初撑力满足要求，在最后贯通处液压支架处于水平状态一条线。控制层位必须每班安排一名专职人员，一班两次观测采煤机截割层位，与通道的层位进行对比，准确把握层位，采煤机在推进过程中，逐渐上抬，预留10 cm底煤，严禁破底。综采工作面回采剩余10 m时开始进行挂网控制顶板，挂网选择的工艺和质量的高低是能否更好控制顶板下沉，从而保证液压支架顺利的回撤的一个重要因素。工作面末采挂网采用高强度聚酯纤维矿用网（该网为一片整体网，规格216 m×12 m，抗拉强度为10 t），从剩余10 m时开始挂第一道钢丝绳时，将矿用网连接到钢丝绳上，必须保证连接的质量，直到贯通共挂5道钢丝绳，最后将该网连接到通道上方的支护网上，末采挂网完成。在挂完期间，一是要保证所挂钢丝绳的质量，要绷直绷展；钢丝绳与网搭接时铁丝连接的质量，铁丝连接时，每200 mm用8号铁丝双股连接一道。二是要保证在移架推溜时注意保护好矿用网不致破损，以防漏矸，降低挂完支护质量。

3.4 其他附属工程的完善

接替工作面的切眼断面设计要符合要求，保证车辆进出自如，设备安装通畅，切眼内倒车硐室设计要符合车辆调转的要求，搬家路线上无阻碍车辆通行的设施和设备，同时搬家的路线上设计多个倒车硐室，以满足车辆掉头转向的要求。

4 结束语

随着对综采工作面设备搬家工艺及搬家设备研究的不断深入，泰安煤业的辅助运输采用目前国际上最先进的无轨胶轮车运输方式，全部运输线路的路面均实现混凝土硬化，通过提前预掘回撤通道、加强通道支护质量、预掘探巷保证安全贯通、利用大功率支架搬运车和多功能车装运综采设备等手段，实现了快速搬家倒面，对煤矿企业提高综采面的设备安装与回撤效率具有一定的参考意义。

[1]吴士良.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010.

[2]雷煌.无轨胶轮辅助运输在井下综采工作面搬家作业中的应用[J].煤矿机械，2008（1）：139-141．

Research on Equipment Withdrawal on Fully-mechanized Mining Face

YANG De1,2
(1.College of Information Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;
2.Taian Coal Co.,Ltd.,Shanxi Coal Transportation&Sales Group,Taiyuan 030002,China)

More coal enterprises adopt the fully mechanized mining technology to realize the efficient and safe production.With the development of the technology,various problems occur in practice. Equipment withdrawal has been one of them.How to ensure the rapid movement and withdrawal of the equipment is very important in the process of safe withdrawal.The paper presented the design of single channel,movement selection,and other aspects to realize the fast movement and withdrawal in single channel,which could provide some practical experience for the development of the fully mechanized mining.

fully-mechanized mining;working face;equipment;withdrawal

TD353

A

1672-5050（2015）03-0070-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.03.025

（编辑：薄小玲）

2015-03-13

杨德（1969-），男，山西保德人，大学本科，高级工程师，从事煤矿开采工作。