大采高综采工作面预掘回撤巷道多通道快速搬家技术

宋杰

（山西长治王庄煤业有限责任公司，山西长治 047100）

大采高综采工作面预掘回撤巷道多通道快速搬家技术

宋杰

（山西长治王庄煤业有限责任公司，山西长治 047100）

为实现大采高综采工作面设备和支架的快速安全回撤，王庄煤矿采用预掘回撤巷道多通道快速回撤技术，通过在工作面停采线处掘进工作面支架出架巷，同时在撤架巷和胶轮车运输巷之间间隔一定距离布置联络巷,既缩短了搬家倒面时间,也解决了工作面回撤时通风不畅的问题，极大提高了工作面的回撤效率，也为类似条件下工作面快速回撤提供了参考。

大采高工作面；回撤通道；快速回撤；工作面搬家

综采工作面设备回撤是工作面收尾阶段的一道重要工序，也是矿井安全生产中的重要环节之一，直接影响工作面搬家倒面的效率。安全、经济、快速的回撤技术是保证工作面设备顺利撤出的必要条件[1-5]。目前，国内外综采工作面的搬家技术主要有两种[6-10]，第一种是无预掘回撤通道常规搬家技术，利用工作面回采空间和生产系统作为搬家系统，搬家费用低但搬家时间长；第二种是双通道搬家回撤技术，通过掘进专用安装通道和两条回撤通道与工作面回采空间形成搬家系统，搬家时间短，但搬家费用高并且有煤柱损失。从搬家系统角度分析，为了提高工作面搬家速度，搬家系统必须流畅空间足够；如果形成多通道系统，工作面支架可以分段平行拆除，大幅度缩短搬家时间。王庄煤矿根据综采工作面及巷道条件，充分利用矿井现有搬家设备，采用预掘回撤巷道多通道快速回撤技术，实现了大采高工作面设备的顺利回撤。

1 工程概况

山西长治王庄煤业有限责任公司位于山西省长治县荫城镇西陕村，生产能力为240万t/a，矿井采用一井一面、斜井开拓方式，布置主斜井、胶轮车运输副斜井、进风斜井和回风立井，属于瓦斯矿井。主采煤层为二叠系山西组3号煤层，煤质为贫煤，平均煤厚5.08m，结构简单，含0-3层夹矸，煤层厚度稳定，为全井田可采的稳定煤层。煤层顶板多为中、细粒砂岩，局部为泥岩、砂质泥岩；底板多为泥岩、砂质泥岩、局部为细砂岩。井下回采工作面采用大采高一次采全高综采工艺，该采煤工艺具有安全系数高、自动化程度高、回收率高的特点。

本次进行回撤的工作面为3043综采工作面，该工作面位于井田的东部，东为3045回风顺槽，西为3042综采工作面(已采)，北为304采区三条巷道，南部相邻雄山矿采空区。工作面长度260m，连续推进长度1 610m，平均采高5.2 m，采用综采大采高采煤方法，全部垮落法管理顶板。在工作面停采线处预掘一条出架巷，断面为矩形,采用钢筋托梁+锚杆+锚索+金属网联合支护，净宽4 m，净高3.5 m,净断面积14 m2，主要用于工作面回撤时支架的回撤。

2 工作面回撤方案

2.1回撤系统说明

通过对现有的工作面回撤技术进行分析，结合王庄煤矿3043工作面的实际生产条件，常规搬家技术和双通道搬家技术均不是最优的搬家方案。因此，王庄煤矿采用了预掘回撤巷道多通道搬家技术，通过在工作面停采线处布置一条支架出架巷，并在出架巷和304采区胶轮巷之间布置多条联络巷形成搬家系统见图1。

图1 工作面预掘搬家通道回撤系统

当工作面推进到停采线并与撤架巷道贯通后，工作面液压支架迅速前移，其顶梁挑上支护顶板的“槽钢梁”，完成工作面回撤空间的贯通支护。随后工作面回撤工作即可按照回撤采煤机，回撤输送机，回撤液压支架的顺序将工作面设备撤出工作面，利用无轨胶轮车快速运至新工作面重新安装。

在设备的回撤安装过程中，尽可能采用整机、整件、整体搬运的方式，减少设备拆分和对接工序。每个联络巷口附近的液压支架由支架搬运车直接装运搬走。

距离联络巷口较远的液压支架由绞车牵引到联络巷口，再由支架搬运车直接装车运走，工作面中部支架由联络巷撤出，工作面两端支架由两顺槽出口撤出。

2.2工作面收尾

2.2.1 铺联网

1）距停采线17 m时，在过渡架1号、2号、5号和6号架提前上两趟网，将菱形网置入超前棚内，拉紧挂好，金属网相互搭接不小于200 mm，孔孔相连。

2）距停采线15m时,推进两刀后整个工作面沿煤壁方向开始铺设单层菱形网，规格10 m×1.05 m，长短边搭接200 mm；在每个架间打设锚杆，规格为φ18mm×500mm，间距1.75 m。

3）单层菱形金属网铺至顶梁上一趟后,开始沿煤壁方向铺联双层菱形金属网，长边交错搭接，短边搭接200mm～300mm，相联两行，双层网一直铺到停采位置煤壁上部。

4）停采时要求菱形网与出架巷网搭接并连接好，要求网长边搭接200mm，短边搭接200mm～300 mm。

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2.2.2 上钢丝绳

1）距停采线10m时，平行于工作面上第一趟钢丝绳,然后每刀上一趟钢丝绳,共上12趟，钢丝绳规格为6mm×19 mm×18.5mm。

2）将钢丝绳平行于工作面拉直，联到支架顶梁下1.2 m处，每刀一趟，间距800 mm，钢丝绳与金属网每隔300 mm联一孔，每孔双丝三扣，铺钢丝绳时，必须先移出支架,并支护好顶板。

2.2.3 锚网索支护

在出架巷内工作面侧提前向顶板打1排锚索加强支护，并用12号槽钢梁连接，梁长1.2m，锚索距工作面侧煤壁0.5m，保证收尾处顶板完整，减轻顶板对前梁的压力，便于回撤。距工作面侧0.5 m沿工作面向顶板打一排锚索加强支护，锚索间距1 000 mm，采用φ18.9 mm，1×7股高强度低松驰预应力钢绞线，长度6 m，采用1支k2335和2支Z2360药卷锚固。

2.3设备回撤

电气列车：验放电后，甩开电源线，再分别拆线，拆开各连接液管，而后逐车运出，电气列车回撤前必须待刮板输送机拆除刮板并将大链翻出后再拆除电源，电气列车运至安装位置以后按接线要求接通乳化液泵电源供工作面撤架、装车使用。

皮带机：拆装时，提前把皮带各种保护拆除装箱，然后拆开皮带，开脱滚筒，而后依顺序拆卸电机、减速箱，用倒链拆卸机头大架、主副滚筒、硬架部分、涨紧绞车等机头各部分，并运至3045皮带机头，皮带外运装车，拆除中间H架、边杆、托辊分别装车运出。

刮板输送机：按照刮板—大链—机头尾电机减速器—机头尾架—过渡槽—中间槽的顺序先进行解体。刮板输送机机头、机尾部分、过渡槽分别利用叉车拖至进、回风巷装车外运，刮板输送机机身在机组回收至机组处时，待机组回收后后，再逐段拖出。

采煤机：按照左右滚筒—左右摇臂—机身的顺序解体完成，回收过程中，用棉纱将油嘴塞好，且对外露易损部件上护罩搬运，不得碰撞，要将机组上各小件及配件回收齐，放在专用木箱中，左右滚筒利用叉车装车后升井检修。

2.4支架回撤

将工作面内的其他各种设备回撤完毕之后，对回撤通道内的浮煤进行清理，在支架回撤过程中通过移动0号和1号支架支护顶板，具体的支护方法如下：

a.从撤架巷中部开始，向两顺槽回撤支架，先将0号边架旋转，并在空区前打木垛和点柱。b.当0号支架到位后，开始旋转1号边架。c.当0号和1号支架作为掩护支架，摆到位后，开始替换部分单体支柱，为进支架搬运车腾出空间。d.旋转2号支架到合适位置，为胶轮车搬运做好准备。e.胶轮车从联络巷进入搬家巷道内，开始搬运2号支架。f.当2号支架搬走后，移动0号、1号支架，继续做其它支架的掩护架，重复以上循环，直到工作面所有支架安全撤出。工作面液压支架回撤示意图见图2。

图2 工作面液压支架回撤示意图

3 结论

王庄煤矿通过采用预掘搬家通道快速回撤技术实现了3043工作面设备的安全快速回撤，该工艺系统简单，搬家费用低，无搬家煤柱损失并具有以下特点：

1）以“掘”代“采”，预先形成了液压支架回撤的调向通道，节约了搬家时间。

2）“多通道”创造多工作面平行作业的空间，同时为工作面支架在搬家回撤过程中提供了更为安全可靠的环境。

3）搬家通道的预先超强支护，改善了工作面支架在回撤时的工作环境，有利于设备回撤作业，降低通道内作业的风险。

[1]王茂林.综采工作面实用技术[M].北京：煤炭工业出版社，2013.

[2]杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[3]郑绪坤.大采高综采工作面末采回撤技术研究[J].煤炭与化工，2015(4):52-55．

[4]张家锁.大采高综采工作面快速搬家安装实践[J].煤矿安全，2015，46(4):140-143．

[5]吕世明，王君嵬.综采工作面安全优质快速回撤技术[J].煤炭技术，2010，29(4):79-80．

[6]胡文强.大采高综采工作面重装备单通道搬家技术[J].中国煤炭，2009，35(7):53-55．

[7]张国祥.大采高综采工作面单通道搬家技术[J].煤炭科学技术，2008(9):17-18．

[8]任福勇.综采工作面自开通道回撤工艺关键技术研究[J].陕西煤炭，2015，34(3):19-21．

[9]李洪刚，肖辉赞.利用空巷作为回撤通道的综采工作面回撤实践[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版，2009，28(z1):37-38．

[10]勾攀峰，康继春，王丹.综采工作面预掘大断面回撤通道支护技术研究[J].能源技术与管理，2012(1):19-21．

（编辑：薄小玲）

M ulti-channel and Rapid M oving Technology in Pre-excavating and W ithdraw ing Roadway in W orking Facew ith Large-m ining-height

SONG Jie
(Wangzhuang Coal Co.,Ltd.,Changzhi047100,China)

In order to achieve rapid and safe withdrawing of equipment and supports for fully mechanizedmining facewith large-mining-height,amulti-channel and rapid withdrawing technology is adopted with pre-excavating and withdrawing roadway in Wangzhuang Coal Mine.While extending support lane is positioned at the stop line ofmining face with large-mining-height,connecting lane was laid at certain distance between withdrawing support lane and transporting lane of rubber-tired carts.It notonly reduces the time ofmoving and reversing,butalso solves the problem of poor ventilation in the process,which greatly improves the efficiency and provides references for quick withdrawing ofworking face under similar conditions.

large-mining-heightworking face;withdrawal roadway;rapid withdrawing;moving of working face

TD 823

A

1672-5050（2016）06-024-04 DO I:10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.12.007

2016-05-09

宋杰（1987-），男，山西长治人，大学本科，助理工程师，从事煤矿技术管理工作。