综采工作面大采高液压支架撤除三角区域支护工艺研究

霍晓伟

（山西阳煤寺家庄煤业有限责任公司， 山西 晋中 045300）

引言

随着能源需求量的不断增加，煤矿中所用的综采设备也不断增加，并且范围持续扩大，导致回撤工作面非常频繁，综采工作面大采高液压支架能否快速回撤在很大程度上对煤炭产量效益和增长情况有一定影响。综采工作面有较多的机电设施，并且这些机电设施的体积较大、部件重，而井下的工作面地点非常狭窄，顶板承受着较大的压力，工作面面临着恶劣的环境，所以，综采工作面大采高液压支架的撤除工作复杂而艰巨，同时也是特殊的施工工艺。在撤除综采工作面大采高液压支架方面，如何做到时间短，速度快，如何使材料费、租赁费显著降低是一个重要问题。随着科学技术的发展，综采工作面大采高液压支架撤除工作也积极应用了新工艺，也就是三角区域支护方式。

1 三角区域的支护工艺与传统式双掩护架调试

1.1 初始抽架和调掩护架的流程

在综采工作面大采高液压支架的撤除工作中，初始抽架和调掩护架的具体流程：一是将迎头空间支护维护好，依据现场的具体状况实施下抬棚或者是加打点柱操作[1]。二是将2号架的前方、出口维护好，实施2号架的撤除。三是在将2号架抽撤之后，要在原来位置的支护空间中及时用上方木配合液压单体支柱下两侧走向抬棚，其规格为长3 400 mm，宽为200mm，厚为150mm，相互之间的距离是750mm，支设方式是一梁四柱，同时要在老塘侧的两棚之间多打两颗戗柱，把这个区域中的内顶板维护好。四是在把3号架抽撤出来以后，在3号架原来前梁所托的方木下面位置打上支柱，在1号架前端的位置下移倾向抬棚。之后逐渐把1号架调整至掩护架所在的位置，在原来的支护空间中及时利用方木配合液压单体支柱下两棚走向棚，其规格是长为3 400 mm，宽为200mm，高为150mm，相互之间的距离是750mm，支设方式是一梁四柱，与此同时，要在老塘侧的倾向抬棚间多打上两个戗柱，将这个区域的内顶板维护好。对掩护架的顺序进行调整：首先将2号架撤除，其次将3号架撤除，然后把1号架调来做掩护架，最后正常撤架[2]。

1.2 三角区域支护方式

综采工作面大采高液压支架撤除三角区域支护工艺主要是：第一，在将其余的液压支架回撤时，老塘侧的支护和3号架、2号架相同。因为这个型号的液压支架有比较长的外观长度，所以老塘侧在回撤走向棚时利用的方式是“见八回二”[3]。第二，采取掩护架的前移法，也就是每一回将一架液压支架撤出，老塘侧就回两棚，前移一次掩护架，其前移的距离是1.5m。第三，在进行正常撤架时，掩护架的煤壁侧应该将走向棚支设的“一梁四柱”下，一直向前延伸随架。

2 在采煤工作面中三角区域支护工艺

在采煤工作面中撤出三角区域支护的具体方式：

1）将工作面的2号架撤除，在原来位置的支护空间中及时用方木配合液压单体支柱下两棚走向抬棚，其规格是长为2 400 mm，宽为200 mm，厚为150 mm，相互之间的距离是750 mm，支设方式是一梁三柱，与此同时要在老塘侧的两棚间多打上两颗戗柱，将这个区域中的内顶板维护好。拉掩护架的顺序是：首先拉老塘侧的掩护架，其次拉中间的掩护架，最后拉煤帮侧的掩护架，向前移动1.5 m的步距，不能超过被撤液压的支架。

2）在将其他液压支架回撤时，老塘侧的支护和2号架一样，老塘侧的走向棚在回撤中采用的方式是“见六回二”，因为液压支架的整体长度过长，在煤壁侧的位置要实施超前支护。

3）采取掩护架前移的方法，也就是在每一回将一架液压支架撤出之后，老塘侧就回两棚，前移掩护架一次，其前移的距离是1.5 m。

4）在进行正常撤架时，掩护架的煤壁侧要下好走向棚，其支设方式是“一梁三柱”，一直向前方延伸随架[4]。

3 三角区域支护工艺实践效益

通过对蒋庄煤矿综采工作面大采高液压支架撤除三角区域支护工艺的应用研究发现，其有非常好的使用效果，提高了回撤工作的高效性和安全性，煤矿安撤接续上的紧张状况得到缓解[5]。与此同时，在对比新工艺和老工艺的情况下可以发现，综采工作面大采高液压支架撤除三角区域支护工艺具有较多的优势，其工作流程相对简单，员工的体力劳动得到显著下降，大幅度提高了回撤工作的安全系数等。

在蒋庄煤矿综采工作面的施工工艺中，比较传统式双掩护架调试和三角区域支护方式、3下903工作面掩护架调试和三角区域的支护方式，发现：在调试流程上，传统支护方式繁琐，而三角区域支护方式比较简单；在回撤中所用劳动强度方面，传统支护方式利用的是长3 400 mm、宽200 mm、后150 mm的方木配合液压单体支柱下两棚走向棚，支设方式是一梁四柱，而三角区域支护方式利用的是长2400mm、宽200 mm、厚150 mm的方木配合液压单体支柱下两棚走向棚，支设方式是一梁三柱；在支护强度与安全系数方面，传统支护方式较低，而三角区域支护方式则较高；在所需要的撤架人数上，传统支护方式是每班七人，而三角区域支护方式是每班五人，相比而言，降低了劳动力成本；在撤除进度方面，传统支护方式是一班两架，需要24.5天才能够完全撤除，而三角区域支护方式是一班三架，只需要16天就可以完成撤除工作；在材料消耗方面，传统支护方式要用的方木规格是长3 400 mm、宽200 mm、厚150 mm的，而三角区域支护方式需要的方木规格是长2 400 mm、宽200 mm，厚150 mm，因此三角区域支护方式所用材料成本也相对较低。

4 结论

通过比较蒋庄煤矿传统式双掩护架调试和三角区域支护方式与3下903工作面掩护架调试和三角区域的支护方式，可以发现在综采工作面大采高液压支架撤除方面，三角区域支护工艺具有更好的优势，不仅操作简单，而且其撤除支架的成本比较低，能够显著降低劳动成本，工程进度也相对较快，能够显著提高煤矿的效益。为此，在煤矿综采工作面大采高液压支架撤除方面，要推广使用三角区域支护方式。