浅析大倾角综采工作面设备安装回撤技术

陈胜明

摘要：随着煤炭行业的快速发展，大倾角煤层综合机械化开采技术得到逐步推广，然而大倾角煤层综采设备的安装和回撤仍存在较多的问题。本文笔者结合自身工作实践，对大倾角煤层综采设备的安装和回撤方法做了简要探讨，以供相关工作人员参考。

关键词：大倾角煤层；综采工作面；设备；安装；回撤

1.大倾角综采安装方法

大倾角煤层综采设备安装中，其采煤机和工作面运输机的电机减速器的安装与缓倾斜煤层大同小异，它们都是安在工作面上口，都是安完液压支架和运输机槽体后再安装，安装时都有液压支架作掩护，安装的起吊都能充分利用液压支架，因此这里不作介绍。下面仅对液压支架和工作面运输机中部槽的安装方法作一简要介绍。

1.1液压支架和运输机同时安装法

在安装之前，将工作面开切眼全长掘出全宽，即开切眼净宽比液压支架最小高度时的长度大0.6-1米，开切眼高度最好等于正常采高（因为投产后卧底增采高很容易失控，原因是运输机中部槽宽度大、重量大，采煤机滚筒卧底、中部槽铲煤板下扎容易，但中部槽铲煤板上翘不容易，稍不注意很快就会出现采高超高），当正常采高太大，开切眼高度达到正常采高困难太大时，则只好让开切眼高度小于正常采高，待采面投入生产后再逐渐增大到正常采高。开切眼掘出后，就按已经准备好的安装方案安装开切眼内及上口所需的导轨、上口轨道、绞车等，各项安装准备工作都完全搞好后就开始横放液压支架和工作面运输机头及中部槽。

方案说明：

1）本安装方案在开切眼内设一套下放导轨（钢轨，下称主导轨），将每架支架所对应的运输机中部槽、电缆槽、架前挡煤板等都绑在支架上一起下放到位。这种作法对于运输机中部槽、电缆槽、架前挡煤板的运到位，比采用在主导轨上用专用车运下去再拖到煤壁侧的作法容易。开切眼内每节主导轨长度等于每节运输机中部槽长度。

2）在支架底座下安装一套活动导轨，是让支架在活动导轨上顺利滑到位，以便于主导轨及道枕的回收。为了便于主导轨及道枕的回收，主导轨就不能被支架压住，这样主导轨末端与已安好支架之间的距离就为大于一架支架宽度，小于两架支架宽度。当支架中心距为1.75米时，提前撤主导轨的距离约为1.8-3.4米。这1.8-3.4米没有导轨，支架就可能不能顺利滑到安装位置，特别是在开切眼底板上设有锚网的情况下；开切眼底板上没有锚网时，又可能在支架底座下侧撮起一堆煤矸，这堆煤矸挤在本架与下邻架之间，使本架到不了位。这些麻烦事的处理都既费时又费力，有时还不安全。这1.8-3.4米的无主导轨区用活动导轨搭上，就是为让支架顺利滑到位。支架滑到位后，再用放支架的绞车将活动导轨拖出。

3）在工作面上口安设特制轨枕，主要是为便于用锚杆固定和复用（主导轨也可参照此用金属轨枕）。特制轨枕可用14b槽钢加10mm的钢板焊封开口方和两端。固定钢轨和导向角钢的螺栓可用M20的，螺杆穿通轨枕在轨枕上下两面焊固。轨枕上的锚杆孔套上下端与轨枕上下面焊固，锚杆孔套内径要能使往底板上打锚杆孔的钻头能通过。锚杆可用￠20的上端带螺纹的塑脂锚杆，锚杆锚固后穿入锚杆套后拧紧螺母固定。

4）支架的运放顺序：绑好运输机中部槽、电缆槽、架前挡煤板等的支架在工作面回风巷靠近开切眼处下车→用绞车拖到开切眼上口→在支架底座下两边安上导向角钢（支架底座上连接导向角钢的孔要提前设好）→主绞车拴好主绳，副绞车拴好保险绳→用单体柱将支架抵到能自行下滑的斜面→用绞车下放→支架放到主導轨末端前将支架稳住→撤走底座下两边的导向角钢，摆放好活动导轨→再将支架放到位。放到位后用放支架的绞车将两根活动导轨逐一拖出。

1.2液压支架和运输机分离安装法

这也是一种液压支架横放法，与第一种安装方法相比，下放支架的主导轨相同，在开切眼内增设了下放运输机中部槽（包括运输机机头）的角钢导轨。这种作法缺点是增加了安撤角钢导轨的工作，好处之一是省去了在工作面回风巷内将运输机中部槽、电缆槽、架前挡煤板及配套千斤顶等绑到支架上这一工作，好处之二是省去了在工作面内组装电缆槽和架前挡煤板的工作，好处之三是中部槽之间的连接比较容易。由于在工作面用葫芦等起吊来组装电缆槽、架前挡煤板费时费力，安全性也差，于是有了这种安装方案。

方案说明：

1）下放支架的方法与前一种相同。下放运输机中部槽的工作顺序为：撤去工作面上口轨道两边支架通过时所需的导向角钢，安上连接座，并将角钢导轨的上端与连接座连接好→将组装好的运输机中部槽拖到工作面上口（可以在轨道上直接拖到位，也可用平板车运来）→用葫芦或左右各一千斤顶将中部槽吊起→将中部槽箱与连接座上的铰链（铰接好→将中部槽放到中部槽箱上→将绞车牵引绳头与中部槽连接好→用葫芦或千斤顶将中部槽箱上端提起，让中部槽箱绕下端的铰接轴心转动，直到中部槽能自行下滑→绞车下放中部槽直到到位→让中部槽与已安好的下一节中部槽连上→利用已安好的支架适当提起中部槽→撤走中部槽下的角钢导轨和轨枕。

2）中部槽铲煤板前端的下方加厚约20mm，为了在下放过程中中部槽底与导轨的角钢底能平面接触，避免棱角接触，须将支架这一侧的角钢导轨轨底在每根道枕处相应垫高。

3）放中部槽的绞车应尽量安装得高一些，以减小中部槽下放过程中绞车钢丝绳与上口最外条轨道间的摩擦力。

2.大倾角综采支架回撤方法

大倾角煤层综采设备回撤中，其采煤机、工作面运输机机尾和电机减速器的回撤与缓倾斜煤层差别不大，它们都是在工作面上口进行回撤，都是在液压支架和运输机槽体回撤前回撤，回撤时都有液压支架作掩护，回撤的起吊都能充分利用液压支架，因此这里不作介绍。工作面运输机中部槽及简易机头的回撤与缓倾斜煤层也差别不大，都是待采煤机和运输机机尾和电机减速器撤走后，用绞车将其逐节拖到工作面上口，再拖进工作面回风巷装车运出。这里也不作介绍。下面仅对液压支架回撤方法作一简要介绍。

2.1单体液压支柱抵架转向方法

撤支架时，首先要让支架往煤壁方向走1米多的距离才好调向。为让支架往煤壁方向走1米多的距离现场操作都很费力，今后设计支架时应考虑能用单体柱抵出。下面给出了一种用单体柱抵出的方案，有关问题说明如下。

1）一般支架开始时用100mm缸径中最短的DZ20单体液压支柱抵，抵开后换DZ25单体液压支柱抵。100mm缸径的单体液压支柱抵不动的重型支架设计专用支柱抵。实现最多用两种支柱抵就能满足要求。

2）单体支柱后端抵住底调梁前端。支架底座前端不收窄，并设置好单体柱抵的位置。

3）调推杆千斤顶座等都要不影响单体柱通过。

4）具体设计方案要經支架使用人员和支架设计人员共同讨论决定。

2.2支架提升装运方法

2.2.1绞车拖移装运法

这种回撤方法与缓倾斜煤层综采支架的回撤方法差别不大，从下往上逐架回撤。撤架顺序为：用一绞车拖住支架顶梁以防倒架（防倒架要直到完成支架转向）→降架→通过拖和单体柱抵使支架往煤壁方向前移一定距离→通过绞车拖并配合单体柱抵支架使支架完成转向→用副绞车稳住支架防止下滑→将支架降到最低→用主绞车拴好支架后拉紧→把副绞车拴绳位置调整到作保险绳应有位置→往上拖支架直到上口能停稳的地方→用安在工作面回风巷的绞车拴住支架尾部往回风巷拖→回风巷绞车拖配合单体柱抵（边拖边抵）将支架拖到风巷内装车处→在装车处用两侧千斤顶起吊或其它起吊方法将支架起吊装车。

与缓倾斜煤层综采支架的回撤相比，不同点之一是支架在工作面完成转向前都要严防支架倒架，二是支架拖到上口停稳后一般都只能倒拖（掩护梁朝前）到回风巷，因为工作面上口的平地很窄甚至没有，支架甚至要拖进绞车峒室才能停稳，有时倒拖都还要扩宽工作面上口的上帮或刷角，如果正拖（顶梁朝前）工作面上口扩上帮或刷角的量就会大很多。扩帮刷角的量大小都在其次，关键是因倾角大造成上帮很高，使扩帮刷角都难支护。因此，应把回撤绞车峒室尽量往回风巷方向靠，并使回撤绞车峒室尽量宽一些，这样就可能避免扩帮刷角。倒拖时须注意的一点是要严防支架往工作面滑倒。

2.2.2千斤顶起吊装90°旋转运法

这种回撤方法与第一种支架回撤方法相比，不同点是支架拖到工作面上口停稳后直接用千斤顶起吊装车。这种作法的有关说明如下。

1）起吊千斤顶为一根，千斤顶中心正对轨道中心。

2）千斤顶将支架吊起后人工推支架旋转90°，然后把装支架的平板车推到支架下方，再把支架降落到平板车上。

3）这种方法使用操作简单，撤架速度也快，但必须精心设计和精心准备。精心设计和精心准备的主要方面为：一是起吊顺梁和横梁要满足强度、加工、安装要求。二是支撑柱优先采用单体液压支柱，没有够高的单体液压支柱时自己设计加工金属腿。注意支撑柱支好后要不影响支架转向。三是支架背上的横梁和提架链或绳加工出来后应提前在地面试用好。四是起吊千斤顶的提力和行程要满足要求，保证提得起来，提起高度要让平板车能推得进去。起吊千斤顶还应有备用。

4）工作面上口倾角在35°以内用这种方法比较好。倾角越大，支架的长度和重量越大，用这种方法时起吊梁和支撑柱越长、越重，安装难度越大。

2.2.3千斤顶起吊绕道装运法

这种回撤方法与第二种支架回撤方法相比，不同点一是支架拖到工作面上口停稳后用两根千斤顶起吊装车，二是装车后从绕道进工作面回风巷。下面对这种作法作一些说明。

1）工作面上口倾角在45°以上、支架要拖进回撤绞车峒室才能停稳的情况用这种方法较合适。

2）为何用两根千斤顶起吊装车。因为支架能停稳处已经进入回撤绞车峒室，回撤绞车峒室的高度一般为3米左右，用一根千斤顶起吊装峒室高度不够，而且用两根或4根千斤顶（支架两侧各1或2根）起吊装车的作法其实施难度远远小于用一根千斤顶起吊装车的作法。

3）绕道内内轨的曲率半径要≥12m，绕道内轨道的轨距应加宽30-40mm。

4）这种方法需提前掘绕道约40米，但有利于回撤。

2.3导轨辅助运架方法

当撤架通道底板上底煤较厚或底板较软，撤出的支架直接在底板上往工作面上口拖时，就会造成运架通道上被压酥浮煤浮矸越来越多，通道上被拖出的沟槽越来越深，使撤架和往上拖架越来越困难，严重时还会造成煤壁的单体液压支柱松动失效而危及安全。如果撤架前先在撤架通道底板上安设好运架导轨，使撤出的支架在导轨上往工作面上口拖就可解决这一问题，拖架会更顺利，拖架速度会更快。当采用第二种回撤方法时工作面设运架导轨则更好，因为运架导轨上端能起到保护工作面上口底板进而保护上口轨道的作用。如果没有运架导轨的保护，支架拖到上口时就容易撞坏风巷末端轨道，甚至因工作面上口底板越拖越低导致末端轨道基础遭到破坏使轨道不能使用。有关说明如下。

1）导轨一般用较厚的等边角钢，每节长度等于支架中心距或2倍支架中心距。

2）用金属轨枕或木轨枕。金属轨枕便于复用，也更好打锚杆固定。图中所示为金属轨枕。

3）下端的喇叭形入口与连接座间用铰接，是为了让喇叭口下端容易着地，避免喇叭口下端翘起。因为翘起容易被支架压坏。