综采工作面液压支架快速回撤工艺应用

张鹏伟

（潞安集团司马煤业有限公司，山西长治 047105）

0 引言

矿用液压支架是综采工作面重要支护设备，具有支护强度大、安全性能高、便于操作等优点，可用于普采、机械回采、放顶煤回采等工作面中，但是在实际煤矿生产中，由于液压支架体积大、质量重、运输长［1］，导致工作面在结采时工作面液压支架回撤难度大，回撤周期长，对于破碎顶板工作面很容易发生顶板安全事故，所以安全快速的综采支架回撤工艺成为了当前迫切需要解决的问题。

某煤业公司1208工作面位于井田二采区南翼，工作面东部为1207工作面采空区，南部为实煤区，西部为井田边界，北部为二采区大巷。1207工作面设计走向长度为1 600 m，倾向长度为210 m，工作面回采煤层为二叠系3#煤层，平均厚度为5.95 m，工作面采用综合机械化低位放顶煤回采工艺，截止2018年7月25 日工作面已回采到位，准备进行搬家回撤工作。

1207 工作面内共计安装125架ZF7000-19.5/38型低位放顶煤液压支架，支架质量24.8 t，支护宽度为1 430～1 600 mm，支护面积为7.7 m2，支护强度为0.9 MPa，支撑高度为1.95～3.8 m。

1 原回撤工艺及问题分析

1207 工作面支架先回撤至检修联巷，在检修联巷对支架进行解体后全部装车运送至其他工作面。

1.1 回撤工艺

（1）施工人员使用封帮锚杆、卸扣和推前溜滑块将支架调头，再通过伸缩油缸将所有支架逐一拉出工作面，支架在拉出的过程中，工作人员要不断调整固定锚杆的位置来对支架进行调整。

（2）使用顶部锚索及吊链等工具将支架逐一移动到工作面尾部的装车平台，做好装车前的准备工作。

（3）使用回柱绞车在装车平台对支架进行装车，装车后的支架运送至检修联巷后，再由平板车运送至其他工作面。

1.2 主要存在的问题

（1）安全隐患多。由于支架在运送过程中需要多部绞车同时作业，这就很容易造成钢丝绳缠绕［2］，对现场工作人员的生命安全造成巨大隐患。

（2）回撤效率低。这种回撤工艺必须将所有支架运送到装车平台后才能装车运输，浪费了大量时间，而且支架在多次拉动后，底板磨损现象比较严重。

（3）煤帮完好性要求高。由于支架的迁移需要工作面顶板的锚索作为支点，因此工作面需要在煤壁上打孔，这就会引起煤壁片帮。

（4）施工人员劳动强度大。支架在迁移的过程中需要工作人员反复的对每个支架逐一进行拉伸、吊挂、捆绑，造成工作人员劳动强度大［3］。

（5）每班作业人数多。每个作业班组需要操作8 台支架，大约需要45人，按照每日3个班次需要135 人，对人员的数量要求高。

2 工作面支架回撤工艺优化

为了提高1207工作面液压支架安全快速回撤，降低支架回采劳动强度，本文对工作面液压支架回采工艺进行合理优化。

2.1 准备工作

工作面停采后，皮带巷的超前支护距离不得小于26 m，皮带巷靠煤壁一侧6 m距离内全部使用4 m π型钢梁和3.5 m或4.2 m的单体柱对顶板进行支护。如果π型钢梁下方的地质条件已经不能使用单体柱时，工作人员可以采用直径、长度分别为18 mm、5 m的锚索以及20 mm钢板进行固定［4］。

皮带巷靠煤壁一侧6 m 距离外全部统一使用支架超前支护，皮带巷的超前支护距离不得小于20 m，使用3.4 m 以及4 m π型钢梁和3.5 m以及4.2 m的单体柱对顶板进行支护。皮带巷端头位置采用3.4 m π型钢梁以及液压支架和单体支柱进行支护，要将钢梁的一端放在支架的上方，支护时要保证每根钢梁下方至少有两根支柱。

使用人员要在两个工作面的沿线安装一根单轨吊梁，同时配备两台吊机车配合起吊工作，单轨吊梁通常安装在吊车外部的驱动部中间，在吊梁上还需安装制动设备。

在工作面尾部选择合适的位置安装绞车硐室，并在综采工作面煤壁侧安装液压支架调移装置，调移装置主要由内臂、外臂、摇摆油缸、摇摆座、基座、横梁、提升油缸等部分组成，如图1所示，具体安装步骤如下：

（1）施工人员首先要将基座安装在横梁上，摇摆座可以通过控制旋转油缸转向，使用链条将吊环与液压支架相连，此时工作人员只需操作调移装置外臂提升就可以带动内臂上升，从而带动整个设备上移；

（2）摇摆座在旋转油缸的作用下进行反向转动，此时调移装置外臂及内臂在销轴的作用力下带动吊环移动，链条也会随之一起带动支架移动；

（3）当旋转油缸到达合适位置停止运动后，调移装置内臂在调移装置外臂拉伸油缸的作用下向外拉伸，此时吊环在调移装置内臂的作用下通过移动链条带动综采设备整体移动，当综采设备移动到一定位置后，通过使用绞车将设备全部拉出，同时装车运送出去［5］。

图1 液压支架调移装置结构示意图

2.2 支架回撤工艺

通过横梁销轴将调移装置固定在横梁上，同时将横梁与支架的推溜缸相连。施工人员可以通过操作油缸手柄提升大臂控制回撤支架上移，施工人员操作手柄控制旋转油缸一侧拉伸、一侧收缩，使支架的大臂摆向停产线，当所有支架全部摆放到位后统一拉出2 m。施工人员可以通过操作手柄指挥大臂油缸向内臂移动来控制支架侧向偏转。

液压支架调移后通过安装在机尾硐室内的双速绞车将支架拉出，所有支架拉出后使用单轨运送出去。

将2个起吊车开至新工作面后，将起吊车的重梁位移动到支架上方，再将起重梁护板通过卸扣与支架过桥连接，使用2根直径长度分别为26 mm、92 mm 的链条将护帮与两摆杆连接，全部安装完毕后，要安排专人进行检查，检查完毕后方可对支架进行起吊。

2.3 回撤工艺优化后优点

（1）使用新型调移装置对工作面支架进行回撤时，只需要安装一次，之后可以通过操作手柄进行操作，降低了工人的劳动强度，该装置牵引力较大，能够将支架一次抽出，节约了时间［6］，而且该装置可以使用工作面的乳化液作为传递动力的媒介，降低了人工搬运的次数。

（2）使用新型回撤方法后，可以将每班工作人数缩减到15人，节约大量的劳动人数，同时降低了绞车及钢丝绳的使用数量［7］，节约资金150万元。

（3）在旧面回撤及新面运转过程中，新工艺比原计划提前25天完成稳装工作，大大提高了工作面的稳装效率［8］。

3 结束语

本文针对1207工作面液压支架传统回撤过程中主要存在问题进行分析，并根据实际生产情况对支架回撤工艺进行优化，通过实际应用效果来看，优化后的支架回撤工艺加快了工作面回撤速度，降低了劳动作业强度及回撤成本费用，保证工作面回撤施工安全，取得显著安全、经济效益。