黃 輝

(河南龍宇能源股份有限公司陳四樓煤礦，河南 永城 476600)

1 概況

河南龍宇能源股份公司陳四樓煤礦21503工作面外段北為Fs20正斷層，南為－720回風(fēng)斜巷和南十五軌道下山及其保護(hù)煤柱，西為未開采的實體煤，東為未開采的實體煤;工作面里段北為Fs20正斷層，南為Fs1正斷層、21501工作面和21304工作面采空區(qū)，東為2502工作面采空區(qū)。工作面所采二2煤層層位穩(wěn)定，傾角 2°～24°，平均 13°，煤層厚度 1.40 ～3.30 m，平均2.46 m。煤層直接頂為灰色砂質(zhì)泥巖，基本頂為灰色以及深灰色粉砂巖，直接底為灰色砂質(zhì)泥巖，基本底為淺灰色細(xì)砂巖。

由于地質(zhì)條件所限及為了最大限度地回采煤炭資源，21503工作面設(shè)計有里、外切眼，且兩切眼推進(jìn)方向垂直。工作面走向長:418 m(里段)/919 m(外段)，斜長:122 m(里段)/185 m(外段)。2013年10月28日，工作面里段推進(jìn)至設(shè)計停采位置，完成收尾工作，具備搬家條件，搬家主要任務(wù)為:拆除工作面里段回撤通道支架(ZY3800－16/35型)81臺，運至外切眼安裝;拆除工作面里段回撤通道刮板輸送機(jī)(SGZ730/2×200型)1部，總長約120 m，運至外切眼內(nèi)安裝;拆除工作面里段回撤通道采煤機(jī)(MG300/720－QWD型)1部，運至外切眼安裝。21503工作面里段推進(jìn)至停采位置時，工作面巷道布置示意圖見圖1。

圖1 21503工作面巷道布置示意圖

2 21503綜采工作面搬家

2.1 搬家方案的選擇

方案一:在軌道順槽超前合適位置打設(shè)起吊棚，回撤通道內(nèi)的液壓支架、刮板輸送機(jī)，采煤機(jī)拆除后在起吊棚處裝車，由工作面(里段)軌道順槽運出，經(jīng)工作面(外段)軌道順槽運至外切眼安裝。

方案二:在工作面(里段)皮帶順槽鋪設(shè)軌道，在皮帶順槽超前合適位置打設(shè)起吊棚，回撤通道內(nèi)的液壓支架、刮板輸送機(jī)，采煤機(jī)拆除后在起吊棚處裝車，由工作面(里段)皮帶順槽運出，運至外切眼安裝。

方案三:回撤通道內(nèi)的液壓支架、刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)拆除后由工作面(里段)皮帶順槽運出，直接拖至外切眼安裝。所有設(shè)備直接在底板上拖動，不鋪設(shè)軌道。

方案一的優(yōu)點是可以利用原有的軌道。缺點是待搬家的設(shè)備運輸路線較長，運輸環(huán)節(jié)較多，占用人員較多。

方案二的優(yōu)點是設(shè)備運輸路線較短，運輸環(huán)節(jié)少。缺點是需要鋪設(shè)軌道和打設(shè)起吊棚，準(zhǔn)備工作量較大，人員占用較多，而且鋪設(shè)的軌道，搬家工作完成后需再拆除。

方案三的優(yōu)點是運輸路線短、運輸環(huán)節(jié)少，不用鋪設(shè)軌道和打設(shè)起吊棚，準(zhǔn)備工作少、人員占用少。缺點是設(shè)備直接在底板上拖拉有一定的難度，且在21503工作面改造巷處有一個落差為1.5 m的斷層，設(shè)備在此處拖拉時容易“載頭”。

通過方案對比，考慮到21503工作面(里段)皮帶順槽底板均為硬底，且無論是在軌道上運輸還是直接在底板上拖拉設(shè)備，絞車均使用慢速，因此，為了節(jié)省人力和最快的完成搬家工作，決定采用方案三。

2.2 搬家前的準(zhǔn)備工作

搬家前要回撤掉原來鋪設(shè)在工作面(里段)皮帶順槽和外切眼用于運輸煤炭的膠帶輸送機(jī);回撤掉里段工作面軌順超前支護(hù);安裝XRB2B－80/20乳化泵，回撤時給工作面供液;安裝2BKJ－No.4.5局部通風(fēng)機(jī)2部以及所需的風(fēng)筒，回撤時給工作面供風(fēng);穩(wěn)設(shè)各部絞車，用于拖拉和起吊設(shè)備;在工作面改造巷斷層處頂板上打錨桿使用鏈條固定1個5 t的滑輪，讓絞車鋼絲繩從滑輪上通過，以防設(shè)備在此處拖拉時受斷層影響“載頭”;清理工作面里段皮帶順槽的雜物，防止阻礙拖拉設(shè)備;替換掉拖拉設(shè)備時可能碰到的單體柱。搬家時工作面絞車布置示意圖見圖2。

2.3 搬家順序

1)采煤機(jī)的搬家。

圖2 21503工作面絞車布置示意圖

工作面里段回采完畢后，采煤機(jī)停在機(jī)頭位置，將運輸機(jī)機(jī)頭、二節(jié)槽子以及變斜槽子解體后，使用回撤通道機(jī)頭處3#SDJ－28絞車將機(jī)頭各部件拖至回撤通道機(jī)頭，然后使用外切眼機(jī)尾處5#SDJ－14絞車配合回撤通道機(jī)頭處3#SDJ－28絞車完成各部件的調(diào)向工作，待調(diào)向工作完成后，使用5#SDJ－14絞車將各部件拖拉至外切眼機(jī)尾處，在拖拉的過程中使用回撤通道機(jī)頭處的2#SDJ－14絞車與5#絞車進(jìn)行對拉，以防設(shè)備在托運過程中下滑和跑偏。待各部件拖運至外切眼機(jī)尾處后，使用外切眼機(jī)頭處的6#SDJ－14絞車將各部件拖至外切眼機(jī)頭設(shè)計位置安裝，托運過程中使用外切眼機(jī)尾處的4#SDJ－14絞車與外切眼機(jī)頭處6#SDJ－14絞車對拉以防設(shè)備下滑和跑偏。待運輸機(jī)機(jī)頭段拖完后將采煤機(jī)解體為5部分:左滾筒、右滾筒、左搖臂與左行走部、右搖臂與右行走部以及中間箱。使用各部絞車完成采煤機(jī)5部分的拖運工作，拖運方法與拖運運輸機(jī)機(jī)頭各部件的方法相同。

2)運輸機(jī)的搬家。

將回撤通道內(nèi)的運輸機(jī)按照4～8節(jié)為1組解體，使用機(jī)頭處3#絞車將其拖運至機(jī)頭，然后以每次拖運2節(jié)的方式將中部槽拖運至外切眼安裝，拖運方法與拖運運輸機(jī)機(jī)頭部件的方法相同，安裝好的槽子要緊靠外切眼工作面煤壁側(cè)，以防安裝支架時外切眼空間不夠，槽子搬家時選擇完好的槽子安裝，存在缺陷的槽子裝車升井。

3)液壓支架的搬家。

a)液壓支架的回撤。

以1#支架的回撤為例(工作面液壓支架從機(jī)頭至機(jī)尾依次編號為1#～81#):

將1根合適高度的單體支柱一端(柱根)放在2#架底座立柱前，另一端(柱頭)放在1#架頂梁所帶的孔上，并供液升緊，然后停止向液槍供液，將液槍手把用繩綁住，防止液槍脫落。拉回撤通道內(nèi)1#SDJ－14絞車鉤頭，把鉤頭拴在1#架頂梁上。單獨接通1#架的供液管路，將操作手把打至降架位置，對單體柱遠(yuǎn)距離控制供液，同時點動回撤通道內(nèi)1#SDJ－14絞車，在降架的過程中，支架脫離受壓狀態(tài)，依靠單體柱的推力和絞車的拉力，將支架向前抽出，并調(diào)向，在調(diào)向過程中，為避免1#架靠向2#架，可在兩架間適當(dāng)位置打1根單體支柱，邊調(diào)向邊向單體支柱供液，使1#架順利完成調(diào)向工作。然后調(diào)節(jié)平衡千斤頂和立柱，將1#支架調(diào)至最低高度，用機(jī)頭3#絞車將支架拖到回撤通道機(jī)頭處，然后利用其余各部絞車將支架拖運至外切眼安裝，拖運方法與拖運運輸機(jī)機(jī)頭各部件的方法相同。

b)液壓支架的安裝。

外切眼安裝128臺支架，在安裝里切眼時已同步安裝外切眼支架47臺，工作面里段回采完畢將里切眼的81臺支架搬家至外切眼安裝，可滿足外切眼支架的數(shù)量，支架安裝時從機(jī)頭開始安裝，安裝的支架從機(jī)頭至機(jī)尾依次編號為1#～128#。外切眼已安裝47臺支架，以48#架的安裝為例:48#支架使用外切眼機(jī)頭處6#絞車和外切眼機(jī)尾處4#絞車拖運至安裝地點后，利用單體柱、支架本身以及絞車鉤頭進(jìn)行調(diào)架，使支架安裝在預(yù)訂位置。

2.4 搬家工作完成后老塘水的治理

工作面里段在回采過程中，由于受到斷層影響以及回采擾動，頂、底板裂隙水從工作面1#支架～27#支架后的老塘水流出，出水量約20 m3/h。而21503工作面外段皮順標(biāo)高比軌順低，為防止外段工作面回采時工作面里段的老塘水從外段回采工作面過，影響正常的回采，需將里段老塘水引流出去。具體設(shè)計方法如下:在距離工作面里段停采線30 m處打設(shè)1道擋水墻，在距離第1道擋水墻3 m處打設(shè)第2道擋水墻，兩堵墻暴露在巷道中的墻體高度均為1.5 m，寬度均為0.5 m，使用混凝土澆鑄，墻體向煤幫和底板均深入0.5 m。在施工兩道擋水墻前分別在距離兩道擋水墻1 m位置打設(shè)兩個全斷面的寬度為2 m的木垛，用于過濾老塘水沖蝕下來的煤渣。在施工第1道擋水墻時將1根6英寸的排水管埋在巷道邊水溝中，作為引水管，讓水從水管中流過以方便擋水墻的施工;在施工第2道擋水墻時距離底板0.5 m高用1根6英寸的排水管穿過第2道擋水墻，作為導(dǎo)水管，并用6英寸排水管將導(dǎo)水管連接至外段工作面軌道順槽處，待兩堵墻都施工好后把埋在水溝中的引水管堵上，讓水從穿過第2道墻的導(dǎo)水管中排出，第1道墻用于阻擋老塘水沖蝕下來的煤渣，以防堵塞導(dǎo)水管;第2道墻用于擋水，以使水從導(dǎo)水管中流出。兩道墻具體的施工示意圖見圖3。

圖3 防水墻施工圖

待工作面外段推進(jìn)到與工作面里段的軌道順槽齊平時，在工作面挖水溝埋1趟6英寸的排水管與穿過第2道擋水墻的6英寸導(dǎo)水管連通，可達(dá)到把老塘水引流至工作面外段皮帶巷排出去的目的。

3 總結(jié)

21503工作面搬家，受到斷層、運輸條件復(fù)雜以及老塘水等因素的影響，但通過采取一系列措施后，順利、快速地完成了工作面搬家，保證了工作面的正常推進(jìn)，緩解了該礦工作面接替緊張的局面，為今后類似條件綜采工作面的搬家積累了寶貴的經(jīng)驗。

［1］郭勝利.復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面液壓支架回撤技術(shù)［J］.煤炭工程，2006(7):35－36.

［2］王繼宇，張 寅，閆旭恒.綜采工作面特殊條件下收尾技術(shù)研究［J］.煤炭技術(shù)，2007(3):42－44.

［3］白忠盛.綜采工作面快速拆除技術(shù)［J］.河北煤炭，2010(3):3－6.

［4］許京破.綜采工作面支架拆除技術(shù)［J］.中州煤炭，2010(12):43－44.

［5］李建宏，范再良，何偉宏，等.綜采工作面的安全回撤方法［J］.煤礦安全，2001(7):17－18.