退锚在综放工作面端头悬板超标治理的应用

2020-02-27臧功卿

煤 2020年4期

臧功卿

(大同煤炭职业技术学院，山西大同 037003)

大同矿区现主采煤层为石炭系3～5号层，该煤层厚度为14～20 m，有1～6层夹矸，在掘进巷道时普遍采用锚杆锚索钢带金属网联合支护的形式，支护强度较高，在工作面回采过程中因巷道支护强度高导致两端头后悬板面积较大，最大可形成面积为20 m×5 m以上的悬板，远远超过标准规定的2 m×5 m，造成了安全隐患。端头悬板面积超标可造成诸多危害：一是形成了漏风通道，加大了采空区的漏风，增加了采空区遗煤自然发火的概率；二是若悬板面积较大时突然垮落，将会扇出采空区内的有毒有害气体，造成瓦斯超限，危及现场人员的生命安全；三是若悬板一直不垮落，则会对相邻工作面的巷道形成一侧向的悬板，不利于巷道围岩的稳定，导致顶板下沉和底鼓现象频发，对相邻工作面的回采造成严重的影响。因而提出了利用端头退锚的办法来解决悬板面积超标的问题，通过超前一定安全距离退出锚杆螺帽和锚索锁具，破坏了永久支护，从而实现了悬板的及时垮落，消除了因悬板垮落不及时所造成的隐患[1-2]。

1 工程概况

本文选取大同矿区某矿3～5号层8115工作面为例，该工作面为两巷布置，即一进一回，工作面倾向长220 m，可采走向长1 213 m，煤层平均厚度为15.6 m，采用综放开采方法，采高为为3.9 m，采放比为1∶3。工作面直接顶为泥岩，平均厚度0.73 m，老顶为含砾砂岩，平均厚度11.46 m，在回采过程中发现两端头悬板面积较大，达到15 m×5 m以上，严重威胁了矿井安全生产，为了解决该问题，提出了采用退锚的方法来使端头悬板及时充分垮落。

2 退锚工艺

2.1 退锚设备

本工艺主要选取的退锚设备有：矿用风炮(气动扳手)，型号为BK20；锚索退锚器，型号为MQ18-300/40；张拉千斤顶，型号为QLD22-300/63；气动油泵，型号为FDB-0.63X63；螺母剖切器，型号为HY.NC24-32。

2.2 退锚前安全确认

对两巷锚杆、锚索、托板及钢带进行回退前，严格执行“敲帮问顶”制度及“四位一体”检查制度，若顶板完整，永久支护牢固，即具备退锚条件。并确认端头支架和超前单体柱支设是否牢固可靠，认真清理好退路，确认安全后，方可进行作业。

2.3 帮锚杆及托板的卸载回退

回退帮锚杆时，一次最多只能回退距工作面煤壁前五排的帮锚杆，不得大面积卸载。在回退期间要设一专人负责观察顶板，若发现异常现象，立即疏散现场人员撤离到安全地点进行躲避，在确认安全后，方可继续作业。

2.4 顶板钢带、垫、螺帽的卸载回退

回退钢带时，一次只能回退距工作面煤壁前五排的钢带，不得多回，回退工作必须有至少3人进行，由当班跟班干部或工长负责观察顶帮情况，两人扶梯子或凳子，一人用风炮松螺帽，回退后及时将支架移过及重新升紧此范围内支设的单体柱以维护新暴露的顶板，不得提前回撤超前支护。若螺母锈蚀无法用风炮取下，用螺母剖切器破坏螺母，取下螺母和托盘，将其放在指定位置。螺母剖切器使用方法为：工作人员双手抓住剖切器—举起剖切器—将托盘下方螺母放进剖切器切孔内—手动加压顶出刀头至切坏螺母—打开泄压装置—剖切器松动后取下。

2.5 顶板锚索卸载回退

在卸载前，首先必须将工作面各部设备停止运转，严禁任何人操作头尾端头10架范围内的支架及在该范围进行移溜工作。一次只能卸载距工作面煤壁前两排的锚索托板，不得大面积卸载。退锚工作由3人协调作业的方式完成，两人扶退锚器，1人操作液压手把。退锚时，由两人将退锚器套入钢绞线内，另一人操作液压手把加压，待退锚器卡紧钢绞线后(退锚器掉不下为止)，扶退锚器人员躲入支架内，另一人继续加压直至索套松动，卡瓦掉下为止。由当班跟班干部或工长负责观察顶帮情况，确认安全后，方可将退锚器液压系统卸压，退锚器与托板自动掉落。若托板不能自动掉落时，必须使用大于2.5 m的长杆工具将其撬下。