综采工作面机头缩短支架回撤技术

王晋龙

（西山煤电集团公司镇城底矿， 山西 古交 030203）

1 工作面概况

镇城底矿21101工作面位于古交市西约9.5 km处，地面标高 845～976 m，工作面标高 526～646 m，主采太原组9号、10号、11号煤层，总厚平均8.7 m，煤种为瘦煤，稳定可采。煤层平均厚度为8.7 m，煤层倾角为2°～11°，平均倾角为7°。镇城底矿排矸廊道位于会立村南部，依山势延伸至煤矸山顶部，呈L形，南北长650 m，东西长140 m，位于21101回采工作面西北部，最近距离工作面26 m，21101回采工作面布设经过排矸廊道保安煤柱留设范围。21101工作面位于排矸走廊东南，回采至865 m处将进入排矸廊道保安煤柱，压覆630m长，压煤储量为148万t。为确保回采、排矸安全运行，通过研究采用新掘运输巷重构运输系统，由旧运输巷向东偏移51 m开口，因此本论文针对21101工作面机头缩短支架回收技术进行了分析。

2 问题分析

21101综采工作面为机头缩短对接（如图1），存在两个问题：一是工作面停采后，机头位置和工作面缩短的机头位置需施工缺口，加强这两个位置的顶板支护，保证支架的对接和回撤顺利进行；二是综采工作面机头缩短，需施工联络巷，能够减少设备回收的运输距离和周期，确保运输安全。

3 具体实施方案

3.1 顶板控制技术

工作面机头推进至距停采位置20 m时，1号—45号支架开始做停采工序，该区段工作面支架停止放煤，为停采工作做好准备。距停采线位置18 m处开始在1号—60号支架上铺单层网。距停采线位置16 m处（即在第三排单层网）在1号—45号架处开始铺双层网，46号—60号支架处继续铺单层网。距停采线14 m时开始在1号—6号架（如下页图2所示），36号—43号架处加强支护（如下页图3所示），在该地段打Φ17.8 mm×7 800 mm锚索，锚索间排距为3 000 mm×2 000 mm，三花布置。距停采线11 m时开始在1号—6号、39号—43号架上铁道（铁道规格为18 kg，6 m长），在34号—38号支架上采用3.6mπ梁联合维护顶板。距停采线位置10 m时平行于工作面开始铺第一道钢丝绳（共计铺设6道钢丝绳，间距为1 m），距停采线位置9 m时在1号—45号支架上打钢带（共计打3排钢带，钢带间距0.8 m）。当双层网全部拖到落山并压住两道，支架停移开始割最后4刀煤，并采用锚索、π型梁、单体液压支柱联合支护形式支护顶板[1-2]。

图1 21101综采工作面缩短前示意图

3.2 支架回收安装技术

3.2.1 马蹄眼、转载机、破碎机、端头架回收

工作面停采后运输巷马蹄眼的设备全从施工的联巷内依次拆卸装车拉运至新运输巷内指定位置，回收顺序：马蹄眼—转载机前半部—破碎机—转载机后半部—端头架，设备全部按拆卸顺序从联巷内拉运到新运输巷指定位置，其中马蹄眼、转载机大架、破碎机、端头架到位后不卸车，其余转载机槽子卸车（端头架回收后支设π梁维护顶板）[3-4]。

图2 1号—6号支架加强支护示意图

图3 34号—43号支架加强支护示意图

3.2.2 刮板输送机回收

前、后刮板输送机大架和抬高槽子全部拆卸装车拉运到新运输巷指定位置（端头架后），回收前后溜子槽子各42节出井。

3.2.3 支架回收、安装和后溜子大架安装

1）回收39号、40号中间架装车拉运到旧运输巷端头架位置，顶板利用支架上方提前布置的3.6mπ梁进行支护，π梁两端头分别跨到41号和38号架上方，未跨支架的π梁全部加点柱进行支护。

2）顶板支护好后安装后溜子抬高槽子及大架、电机减速器，安装时要将41号、42号、38号中间架前移空出安装后溜子大架的位置。利用回柱绞车将大架及抬高槽子拉到安装位置进行安装。

3）回收原机头处的1号排头架，回收后顶板采用支架上方的π梁进行支护。排头架回收利用22 kW回柱绞车配合支架自移牵引至工作面（支架前梁朝工作面方向），由22 kW绞车自移到新运输巷内，支架尾梁朝后。利用绞车将1号排头架安装到39号支架位置。1号排头架回收后在原端头架位置安装1台中间架支护该段的顶板。

4）安装好1号排头架后，利用绞车将41号中间架抽出，装车拉移到旧运输巷指定位置。再从机头处回收2号排头架（方法同1号排头架）拉移到新巷道内安装到40号架位置。2号排头架回收后在1号排头架和端头架的交叉位置（即原工作面机头处和巷道交叉位置）安设40号中间架。依照该步骤将排头架全部到安装位置进行安装。41号架和42号架位置在安装排头架时要将从41号中间架位置安设的排头架利用单体支柱和绞车配合平移到42号架位置。再在41号架处安装1台排头架。原1号、2号、3号、4号排头架位置重新安装3台中间架支护顶板。

3.2.4 端头架和刮板输送机大架安装

待工作面排头架安装好后，将37号、38号支架抽出并回收出井，该位置利用支架顶梁上π梁进行支护。在该位置安设端头架，端头架安设好后将35号、36号中间架从新巷道内抽出装车回收出井。

3.2.5 转载机、破碎机、马蹄眼安装

端头架安设好后，调整端头架两侧的位置，确保中间宽度能够安设转载机的距离。依次安装转载机，转载机安装完卸卸料槽后安设前溜子机头大架。依照设备的安装顺序依次安装转载机、破碎机和马蹄眼[5]。

3.2.6 皮带安装

皮带机头和中间部分直接从旧巷道内拆除后装车拉运至新运输巷进行安装。

3.2.7 支架的回收

工作面35号、36号架回收后，34号架调向作1号掩护架，33号支架回收装车出井，32号支架调向作2号掩护架，依次回收工作面支架出井。

4 结论

镇城底矿21101工作面缩短，顺利回收支架39台，实现了工作面机头段的成功缩短、对接，保证了安全生产，缩短后可累计回采煤炭67.5万t，为矿井采掘正常衔接和均衡稳定生产提供了良好的技术支撑和经济效益。