综采回撤双向掩护支架调安工艺的应用

王 成 刘晋歌 胡 强

（枣矿集团付村煤业有限公司，山东 枣庄 277000）

3上1008工作面为付村矿首个大采高智能化综采工作面，共有138个支架，支架型号为ZY9000-27/60D，最大重量37t。3上1009工作面里外切眼共计需安装支架118架。为节省转面安撤时间及人工，付村矿根据两个工作面布置情况，在3上1008工作面切眼正对机头位置与3上1009运巷沟通，形成转面回撤通道，采用无极绳绞车整架转面有轨运输。因本次工作面搬家倒面的支架数量不一致，回撤支架数量大于安装数量，且单一从一个方向回撤支架在支架运输环节、安撤工序上都有极大的不便利性，基于此，本文通过采用回撤工作面双向掩护支架调安工艺，满足了本次支架转安装实际需求。

1 工作面概况

3上1008工作面位于东十采区南部，东为欢城断层，西为北翼开拓巷道，南为3上1009工作面，北为3上1007工作面采空区。3上1009工作面位于东十采区南部，东为欢城伴生断层，西为马集断层，南为马集支一断层，北为3上1008工作面采空区。

3上1008工作面切眼内138组液压支架（含6组过渡支架），需转面安装118架，其中过渡支架6架、普通支架112架转至3上1009工作面安装，剩余20架支架进行回撤。

3上1009面先对外切眼安装，然后对里切眼安装，最后安装运巷设备。其中外切眼长67m（巷道中心距），计划安装液压支架38组（3组过渡支架外侧放置1架普通支架，为1+3+34布置形式）和对应溜槽；里切眼长139m（巷道中心距），安装液压支架80组（含3组过渡支架，为77+3布置形式）和对应溜槽、采煤机，机头安装1架端头支架。

2 回撤工作面转面方案分析

按照常规转面方案，即回撤工作面形成单向掩护支架。该矿3上1008工作面设备转安3上1009工作面时，支架若从机头向机尾方向回撤，受单轨吊运输能力及巷道高度影响，无法实现对支架的整体转运，需将转面支架拆解后运输至3上1009材巷重新组装，需在3上1009材巷施工一个12m长、5m宽、5.5m高的组装硐室，拆解组装工程巨大，运输任务繁重。支架若从机尾向机头方向回撤，受3上1009工作面运巷巷道掘进施工进度及无极绳绞车安装工程影响，只能待相关工程结束后再进行转面工作，无法提前结束工作面回撤，给采空区遗煤发生自燃带来隐患；且后期20组支架需拆解上井，需在3上1009运巷重新施工一个拆解硐室，待支架拆解回撤完毕后再对转载机、运巷皮带等进行安装，无法缩短转面工程工期。

根据转面工程实际需要，该矿创新性提出在3上1008工作面切眼支架回撤时形成双向掩护支架，即在支架转安回撤分割点处形成双向掩护支架，分别从切眼中部位置向机头、机尾两个方向进行回撤支架。该工艺方法具有以下优点：节省了一个组装硐室施工费用，回撤机尾段支架时直接利用3上1008材巷原组装硐室安装设备拆解支架；将原先的串行施工工序更改为并行施工工序，即在3上1009运巷相关工程施工时，3上1008切眼机尾段支架回撤可同时进行，大大缩短整个转面工程工期。

3 回撤工作面撤架前的准备

（1）工作面支架及回撤通道顶板采用高强聚酯纤维柔性网（JDPET450×450MS）和金属网支护，面前煤帮采用锚网支护配板梁（工字钢）单体复合支护。113～118#支架在末采上网期间，将废旧铁道捆绑在柔性网上，随工作面推采，废旧铁道随柔性网进入支架后掩护梁位置，便于后期支架回撤后的顶板维护。

（2）工作面末采结束时支架顶梁前端距离贴帮柱净宽3.5±0.1m（距离煤壁约3.7m），撤架空间顶底板高度3.8±0.2m，支架架脚至面前煤壁宽度5.3±0.2m。

（3）111～120#架前扩帮加宽形成藏架硐室，扩帮规格：以116#架左边线为中心线，长×深×高=18m×1.5m×4m（以面内顶底板平齐为准），利用114#、115#、116#、117#支架分别形成机头、机尾段掩护支架，以满足双向掩护支架调安的空间需求。

4 双向掩护支架调安工艺的实施

3上1008切眼机尾3个ZYG9000-27/60D型过渡支架（136#、137#、138#）需安装至3上1009外切眼机尾侧，使用3架ZZ5600型液压支架置换过渡支架的设想，将3个过渡支架按照“撤一安一、以小替大”的支架置换方式，将宽1.75m、长7.9m的9000型液压支架置换为宽1.5m、长6.8m的5600型液压支架。如图1所示。

置换过程：首先对137#支架两侧的支架进行二次注液，将137#支架回撤并将支架调向90°（前梁超前机头侧），通过切眼机头侧回绞牵引至切眼中间放置，新进一台5600型液压支架并后退至原137#架位置，升实顶板。按照137#～138#～136#的置换顺序，同理置换138#、136#支架。3个过渡支架通过置换，分别牵移至切眼支架中间位置，后期直接进行整架转运。

图1 3上1008工作面过度支架置换示意图

利用切眼机尾回绞钩头与116#支架推拉头连接，单体配合将116#支架抽出，再将支架后移至煤帮18m藏架硐室处，前梁朝向机尾，接实顶板，等待形成机尾段1#掩护架。原116#支架位置靠老塘位置支设一个道板木垛，并增设两架π型工字钢棚一梁三柱维护好顶板。利用机尾侧回绞分别将118#、119#支架抽出，将117#支架调向与116#支架平行，形成机尾段2#掩护架。

利用切眼机头侧回绞钩头与115#支架推拉头连接，单体配合将115#支架抽出，再将支架后移至煤帮18m藏架硐室处，前梁朝向机头，接实顶板，等待形成机头段1#掩护架。原115#支架靠老塘位置支设一个道板木垛，并增设两架π型工字钢棚一梁三柱维护好顶板。利用切眼机头侧回绞将113#、112#支架抽出，将114#支架调向与115#支架平行，形成机头段2#掩护架。

调安掩护架前，提前进1架ZZ5600型液压支架至110#架前位置，后期用作机头段3#掩护架。利用回绞与单体配合，将机头段及机尾段的各两组掩护架靠拢，间隔不超过1m，分别形成机头段及机尾段回撤掩护支架。如图2所示。

5 结 语

通过合理安排掩护架调安顺序，在综采工作面搬家倒面施工中节省了准备时间，减少材料设备运输、顶板维护等多个危险环节，缩短了整个回撤工期，为3上1009工作面具备生产条件争取了时间，避免了采用传统单向掩护支架作业时维护顶板环节多、时间长的问题，该工艺为今后的类似工作面回撤起到了较好的示范作用。

图2 3上10008工作面双向掩护架调安示意图