深井综采工作面超大型支架安装技术

2022-01-15李润迪李帅

山东煤炭科技 2021年12期

李润迪李帅

（中煤新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳 236153）

1 概况

口孜东矿140502 综采工作面采用倾斜长壁布置。工作面风巷倾斜长度911.0 m，可采倾斜长826.7 m，风巷5 煤开采底板标高-984.3～ -861.7 m；机巷倾斜长度1 185.5 m，可采倾斜长度813.7 m，机巷5 煤开采底板标高-987.9～ -839.5 m；切眼长度266 m（平距）。工作面内5 煤层全层厚4.0～8.0 m，平均厚度6.61 m，煤层倾角3°～15°，平均倾角10°，在断层及构造影响区域煤层局部倾角变化较大。工作面装备ZZ18000/33/72D 液压支架。

140502 工作面安装支架采用10 驱单轨吊机车运输，切眼第一次刷扩50 m 距离后停止刷扩，开始安装第一台支架。10 驱机车最大起重为47 t，ZZ18000/33/72D 型液压支架整架重量达63 t，导致支架无法在组装间整架组装完毕后，再利用机车打运至切眼进行安装，所以采取支架分开组装方式进行支架安装。

140502 工作面切眼跟煤层走向进行掘进，切眼底板在接近风巷时处于最洼点，即切眼在接近风巷地点形成“锅底”形式，导致大部分支架为反坡安装，通过使用支架调移装置安装支架，解决了反坡安装危险性大的问题，同时提高了支架的安装效率。

2 切眼临时支护方式

（1）切眼内综采设备安装采用边刷扩边安装方式，切眼使用综掘机刷扩，刷扩后净宽11 m，净高为5.4 m。由于刷扩后切眼断面大，如果采用传统打“井”字型木垛的方式来临时支撑顶板，工作面刷扩每25 m 就需要设置一个5.4 m 高的临时木垛，施工强度大，且支护效果不佳。经研究，使用ZZ13000/27/60D 型液压支架代替木垛用于支撑顶板。

（2）工作面超前刷扩，刷扩迎头向后50 m 安装1 台ZZ13000/27/60D 支架，以后每隔25 m 将此台支架爬移至下一个支撑点。支架爬移前，前期在巷道底板上打4 根地锚作为生根点，使用40 t 链条对支架进行链接，利用支架自移系统向前爬移；后期使用上车房39 t 绞车钢丝绳连接掩护支架推拉头，利用支架自移系统向前爬移。

3 支架组装与运输

3.1 组装间支架组装

（1）140502 风巷设置一个组装间，组装间设置4 台20 t（或16 t）风动葫芦起吊支架底座、立柱和掩护梁。组装间两头各设1 台小8 t 慢绞导车，人工操作风动葫芦手柄组装支架。

（2）顶梁、掩护梁、底座、前立柱用单轨吊机车打运到组装间装车点，落在预先导入的平板车上，使用小8 t 绞车将平板车导入组装间进行组装工作。

3.2 切眼支架组装

（1）使用10 驱机车将支架顶梁送至工作面临时组装间落在底板上，使用风动葫芦起吊顶梁，将组装好的底座车导出组装间，然后使用10 驱机车将组装好的底座和尾梁打运至工作面。

（2）用风动葫芦将支架顶梁起吊至距底板2 m高位置，将运送底座的10 驱单轨吊机车驱动穿过顶梁上方，机车起吊梁至顶梁尾2 m 左右时停车后将底座落至底板，然后升起顶梁到位，在安装好的支架上提前悬挂回头滑车，使39 t 绞车钢丝绳穿过滑车配合支架自移，把底座自移到顶梁下方后使用风动葫芦组装顶梁。

4 支架调移装置安装支架

（1）牵引装置主要由滑轮组、牵引油缸和牵引装置框架组成。滑轮组的使用，可以保证链条拉拽有足够的行程。滑台主要由滑坡、推移油缸装置组成，下方的藏轨装置可将去掉枕木的轨道放入其中。牵引装置和滑台之间、滑台与滑台间、滑台与转运平台间通过销轴连接。调移装置示意图如图1，设备配置明细及主要性能参数见表1、表2。

图1 液压支架调移装置示意图

表1 调移装置主要设备配置明细表

表2 调移装置性能参数表

（2）调移装置使用方法

支架组装好后，自移至支架调移装置斜坡上，通过两侧牵引装置将需要安装的液压支架（也可以使用绞车配合支架自移系统）拉上调移装置。然后通过牵引装置将需要安装的液压支架在调移装置上调向90°，用中间推移装置将需要安装的支架推移至已安装好支架旁，由于推移时反作用力的作用，调移装置向后自移出足够空间以安装支架。每安装好一台支架，支架调移装置移动1 次。