综采工作面液压支架快速回撤工艺应用

张 锐

（晋能控股煤业集团晋华宫矿， 山西 大同 037001）

1 8103 工作面概况

晋能控股煤业集团晋华宫矿8103 工作面位于井田301 采区，南至12-2 号层301 盘区回风巷，西部为8103 回采工作面，东部、北部均为实体。

8103 工作面设计走向长度为632 m，倾向长度为157 m，工作面回采煤层为12-2 号层，12-2 号层煤层赋存稳定，结构简单，东部为分叉区，西部为合并区。黑色煤，根据地质资料显示，本工作面煤层赋存稳定；煤层倾角变化不大，平均5°；煤层厚度6.05～8.6 m/6.52 m，属近水平厚煤层。结合以高产、高效、安全，便于按照正规作业循环作业和降低劳动强度，以及高瓦斯矿井的通风管理等因素和本煤层类似工作面的开采经验，为本工作面的开采奠定了可靠的理论依据。确定采煤方法为综合机械化单一走向长壁后退式全部垮落采煤方法[1-2]。

8103 工作面工作面采用MG900/2360-WD 双滚筒电牵引采煤机割煤，采煤机装载一部分落下的煤，同时在推刮板输送机时再装载一部分煤，选用ZZ13000/28/60 型支撑掩护式支架支护工作面顶板，采空区采取自然跨落法处理。 运煤采用SGZ-1000/1400 型刮板输送机把工作面的煤运到SZZ-1000/375 型转载机，再由SSJ-1200/2×250 型皮带输送机将煤运至12-2 号层301 扩区皮带。

截止目前工作面已回采结束，且工作面内采煤机、刮板输送机已回撤完毕，现需对127 架支架进行回撤。

2 支架回撤前准备工作

2.1 加强回撤通道支护

1）对回撤通道顶板采取JW 型锚索梁棚进行加强支护，JW 型锚索梁棚长度为3.5 m，宽度为0.32 m，每架锚索梁棚主要由JW 型钢梁和锚索组成，JW 型梁长度为3.5 m，每架钢梁配合3 根长度为3.5 m 锚索联合支护，锚索梁棚布置排距为2.0 m，且垂直煤壁布置。

2）为了防止煤壁与顶板三角区出现垮落现象，决定在煤壁前方支设一排单体液压支柱，支柱支设在煤壁前方0.15 m 处，支柱支设间距为3.0 m，支柱顶端安装一根长度为0.5 mπ 型钢梁[3]。

2.2 回撤通道底板硬化

1）回撤通道硬化底板宽度为3.5 m，硬化厚度为0.1 m，采用混凝土进行硬化，混凝土中水泥沙子配比为1：2，底板硬化后必须保证硬化面平整。

2）底板硬化后在底板处安装轨道，轨道距煤壁间距为2.0 m，轨道轨距为0.9 m，轨道从机头处开始安装直至与回风巷轨道接轨。

3）为了便于拉架施工，决定在回撤通道煤壁与底板夹角处施工拉架锚杆，拉架锚杆每组2 根，锚杆施工后外露长度为0.3 m，相邻两组拉架锚杆间距为1.75 m。

2.3 双向回柱绞车安装

为了便于拉架，决定在机头、机尾以及工作面中部各安装一台JWB75BJ 型双向绞车，通过头尾及中部双向绞车实现液压支架调架等，绞车最大牵引力为80 kN，电机功率为75 kW，具体参数如表1 所示。

表1 JWB75BJ 绞车参数

3 支架快速回撤工艺

为了提高支架回撤效率，保证支架回撤安全，决定对工作面液压支架采取后退掩护式回撤工艺。

3.1 支架回撤工艺

1）首先在1 号支架前方的拉架锚杆上安装定滑轮，然后将中部绞车钢丝绳通过滑轮固定在支架底座上，对1 号支架进行降架，开启绞车将1 号支架拉至回撤通道上，最后利用中部绞车和尾部绞车配合对支架进行调向，2 号、3 号支架以同样方式进行拉架调向，待1 号～3 号支架调向后升架对顶板进行支护作为掩护支架，如图1 所示。

图1 8103 工作面液压支架回撤施工平面示意图

2）掩护支架形成后，开始对工作面4 号～127号支架进行回撤，以4 号支架回撤为例，支架在拉架、调向工序与掩护支架工艺相同，4 号支架调向后及时将支架吊装至平板车上，然后将支架运出工作面。

3）当4 号支架回撤后及时将1 号～3 号掩护支架前移，在移架过程中采用迈步式移架方式，移架步距为1.75 m，采用带压擦顶移架方式，防止降架过程中出现顶板垮落、破碎等现象[4]。

4）当回撤126 号、127 号支架时，在支架回撤前将尾部双向绞车移至回风顺槽距回撤通道30 m 处，然后采用顺槽双向绞车以及中部绞车进行拉架以及调向，126 号、127 号支架回撤后依次回撤1 号～3 号掩护支架。

3.2 回撤期间顶板支护

1）由于支架在回撤过程中掩护支架与未回撤支架间形成应力三角区，当围岩应力大或者拉架步距较大时三角区域很容易出现垮落现象，所以在移架过程中决定对三角区域架设木垛以及支设单体柱；木垛采用长度为1.5 m，宽度为0.20 m 道木交错搭接而成，共计架设一排木垛，木垛布置间距为5.0。单体柱共计支设两排采用“三柱一梁”支护方式，顶梁为π 型梁，长度为1.5 m，单体柱支设间距为2.0 m，排距为1.5 m[5]。

2）为了防止掩护支架移架后后方回撤通道顶板出现垮落事故，决定在掩护支架后方支设两排木垛，木垛架设方式与三角区木垛架设方式相同，相邻两排木垛排距为2.5 m，第一排木垛架设在距煤壁1.0 m 处，木垛间距为5.0 m，相邻两排木垛交错布置。

4 结语

截止2020 年12 月11 日8103 工作面液压支架已全部回撤，通过对8103 工作面采取合理有效的回撤工艺以及顶板联合支护技术后，与传统工作面支架回撤工艺相比，8103 工作面回撤周期缩短了4.5 d，支架在回撤过程中未出现顶板破碎、垮落等事故，保证了工作面支架回撤安全，取得了显著应用成效。