宋杰

（山西長(zhǎng)治王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治 047100）

大采高綜采工作面預(yù)掘回撤巷道多通道快速搬家技術(shù)

宋杰

（山西長(zhǎng)治王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治 047100）

為實(shí)現(xiàn)大采高綜采工作面設(shè)備和支架的快速安全回撤，王莊煤礦采用預(yù)掘回撤巷道多通道快速回撤技術(shù)，通過(guò)在工作面停采線處掘進(jìn)工作面支架出架巷，同時(shí)在撤架巷和膠輪車運(yùn)輸巷之間間隔一定距離布置聯(lián)絡(luò)巷,既縮短了搬家倒面時(shí)間,也解決了工作面回撤時(shí)通風(fēng)不暢的問(wèn)題，極大提高了工作面的回撤效率，也為類似條件下工作面快速回撤提供了參考。

大采高工作面；回撤通道；快速回撤；工作面搬家

綜采工作面設(shè)備回撤是工作面收尾階段的一道重要工序，也是礦井安全生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，直接影響工作面搬家倒面的效率。安全、經(jīng)濟(jì)、快速的回撤技術(shù)是保證工作面設(shè)備順利撤出的必要條件[1-5]。目前，國(guó)內(nèi)外綜采工作面的搬家技術(shù)主要有兩種[6-10]，第一種是無(wú)預(yù)掘回撤通道常規(guī)搬家技術(shù)，利用工作面回采空間和生產(chǎn)系統(tǒng)作為搬家系統(tǒng)，搬家費(fèi)用低但搬家時(shí)間長(zhǎng)；第二種是雙通道搬家回撤技術(shù)，通過(guò)掘進(jìn)專用安裝通道和兩條回撤通道與工作面回采空間形成搬家系統(tǒng)，搬家時(shí)間短，但搬家費(fèi)用高并且有煤柱損失。從搬家系統(tǒng)角度分析，為了提高工作面搬家速度，搬家系統(tǒng)必須流暢空間足夠；如果形成多通道系統(tǒng)，工作面支架可以分段平行拆除，大幅度縮短搬家時(shí)間。王莊煤礦根據(jù)綜采工作面及巷道條件，充分利用礦井現(xiàn)有搬家設(shè)備，采用預(yù)掘回撤巷道多通道快速回撤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大采高工作面設(shè)備的順利回撤。

1 工程概況

山西長(zhǎng)治王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司位于山西省長(zhǎng)治縣蔭城鎮(zhèn)西陜村，生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，礦井采用一井一面、斜井開(kāi)拓方式，布置主斜井、膠輪車運(yùn)輸副斜井、進(jìn)風(fēng)斜井和回風(fēng)立井，屬于瓦斯礦井。主采煤層為二疊系山西組3號(hào)煤層，煤質(zhì)為貧煤，平均煤厚5.08m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-3層夾矸，煤層厚度穩(wěn)定，為全井田可采的穩(wěn)定煤層。煤層頂板多為中、細(xì)粒砂巖，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖；底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、局部為細(xì)砂巖。井下回采工作面采用大采高一次采全高綜采工藝，該采煤工藝具有安全系數(shù)高、自動(dòng)化程度高、回收率高的特點(diǎn)。

本次進(jìn)行回撤的工作面為3043綜采工作面，該工作面位于井田的東部，東為3045回風(fēng)順槽，西為3042綜采工作面(已采)，北為304采區(qū)三條巷道，南部相鄰雄山礦采空區(qū)。工作面長(zhǎng)度260m，連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度1 610m，平均采高5.2 m，采用綜采大采高采煤方法，全部垮落法管理頂板。在工作面停采線處預(yù)掘一條出架巷，斷面為矩形,采用鋼筋托梁+錨桿+錨索+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，凈寬4 m，凈高3.5 m,凈斷面積14 m2，主要用于工作面回撤時(shí)支架的回撤。

2 工作面回撤方案

2.1回撤系統(tǒng)說(shuō)明

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的工作面回撤技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合王莊煤礦3043工作面的實(shí)際生產(chǎn)條件，常規(guī)搬家技術(shù)和雙通道搬家技術(shù)均不是最優(yōu)的搬家方案。因此，王莊煤礦采用了預(yù)掘回撤巷道多通道搬家技術(shù)，通過(guò)在工作面停采線處布置一條支架出架巷，并在出架巷和304采區(qū)膠輪巷之間布置多條聯(lián)絡(luò)巷形成搬家系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

圖1 工作面預(yù)掘搬家通道回撤系統(tǒng)

當(dāng)工作面推進(jìn)到停采線并與撤架巷道貫通后，工作面液壓支架迅速前移，其頂梁挑上支護(hù)頂板的“槽鋼梁”，完成工作面回撤空間的貫通支護(hù)。隨后工作面回撤工作即可按照回撤采煤機(jī)，回撤輸送機(jī)，回撤液壓支架的順序?qū)⒐ぷ髅嬖O(shè)備撤出工作面，利用無(wú)軌膠輪車快速運(yùn)至新工作面重新安裝。

在設(shè)備的回撤安裝過(guò)程中，盡可能采用整機(jī)、整件、整體搬運(yùn)的方式，減少設(shè)備拆分和對(duì)接工序。每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷口附近的液壓支架由支架搬運(yùn)車直接裝運(yùn)搬走。

距離聯(lián)絡(luò)巷口較遠(yuǎn)的液壓支架由絞車牽引到聯(lián)絡(luò)巷口，再由支架搬運(yùn)車直接裝車運(yùn)走，工作面中部支架由聯(lián)絡(luò)巷撤出，工作面兩端支架由兩順槽出口撤出。

2.2工作面收尾

2.2.1 鋪聯(lián)網(wǎng)

1）距停采線17 m時(shí)，在過(guò)渡架1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)和6號(hào)架提前上兩趟網(wǎng)，將菱形網(wǎng)置入超前棚內(nèi)，拉緊掛好，金屬網(wǎng)相互搭接不小于200 mm，孔孔相連。

2）距停采線15m時(shí),推進(jìn)兩刀后整個(gè)工作面沿煤壁方向開(kāi)始鋪設(shè)單層菱形網(wǎng)，規(guī)格10 m×1.05 m，長(zhǎng)短邊搭接200 mm；在每個(gè)架間打設(shè)錨桿，規(guī)格為φ18mm×500mm，間距1.75 m。

3）單層菱形金屬網(wǎng)鋪至頂梁上一趟后,開(kāi)始沿煤壁方向鋪聯(lián)雙層菱形金屬網(wǎng)，長(zhǎng)邊交錯(cuò)搭接，短邊搭接200mm～300mm，相聯(lián)兩行，雙層網(wǎng)一直鋪到停采位置煤壁上部。

4）停采時(shí)要求菱形網(wǎng)與出架巷網(wǎng)搭接并連接好，要求網(wǎng)長(zhǎng)邊搭接200mm，短邊搭接200mm～300 mm。

課堂提問(wèn)的有效性，能夠很好地將學(xué)生的精力集中起來(lái)，提高學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)中的意識(shí)，從而提高學(xué)生的能力，其重要性不言而喻。

2.2.2 上鋼絲繩

1）距停采線10m時(shí)，平行于工作面上第一趟鋼絲繩,然后每刀上一趟鋼絲繩,共上12趟，鋼絲繩規(guī)格為6mm×19 mm×18.5mm。

2）將鋼絲繩平行于工作面拉直，聯(lián)到支架頂梁下1.2 m處，每刀一趟，間距800 mm，鋼絲繩與金屬網(wǎng)每隔300 mm聯(lián)一孔，每孔雙絲三扣，鋪鋼絲繩時(shí)，必須先移出支架,并支護(hù)好頂板。

2.2.3 錨網(wǎng)索支護(hù)

在出架巷內(nèi)工作面?zhèn)忍崆跋蝽敯宕?排錨索加強(qiáng)支護(hù)，并用12號(hào)槽鋼梁連接，梁長(zhǎng)1.2m，錨索距工作面?zhèn)让罕?.5m，保證收尾處頂板完整，減輕頂板對(duì)前梁的壓力，便于回撤。距工作面?zhèn)?.5 m沿工作面向頂板打一排錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索間距1 000 mm，采用φ18.9 mm，1×7股高強(qiáng)度低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，長(zhǎng)度6 m，采用1支k2335和2支Z2360藥卷錨固。

2.3設(shè)備回撤

電氣列車：驗(yàn)放電后，甩開(kāi)電源線，再分別拆線，拆開(kāi)各連接液管，而后逐車運(yùn)出，電氣列車回撤前必須待刮板輸送機(jī)拆除刮板并將大鏈翻出后再拆除電源，電氣列車運(yùn)至安裝位置以后按接線要求接通乳化液泵電源供工作面撤架、裝車使用。

皮帶機(jī)：拆裝時(shí)，提前把皮帶各種保護(hù)拆除裝箱，然后拆開(kāi)皮帶，開(kāi)脫滾筒，而后依順序拆卸電機(jī)、減速箱，用倒鏈拆卸機(jī)頭大架、主副滾筒、硬架部分、漲緊絞車等機(jī)頭各部分，并運(yùn)至3045皮帶機(jī)頭，皮帶外運(yùn)裝車，拆除中間H架、邊桿、托輥分別裝車運(yùn)出。

刮板輸送機(jī)：按照刮板—大鏈—機(jī)頭尾電機(jī)減速器—機(jī)頭尾架—過(guò)渡槽—中間槽的順序先進(jìn)行解體。刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾部分、過(guò)渡槽分別利用叉車拖至進(jìn)、回風(fēng)巷裝車外運(yùn)，刮板輸送機(jī)機(jī)身在機(jī)組回收至機(jī)組處時(shí)，待機(jī)組回收后后，再逐段拖出。

采煤機(jī)：按照左右滾筒—左右搖臂—機(jī)身的順序解體完成，回收過(guò)程中，用棉紗將油嘴塞好，且對(duì)外露易損部件上護(hù)罩搬運(yùn)，不得碰撞，要將機(jī)組上各小件及配件回收齊，放在專用木箱中，左右滾筒利用叉車裝車后升井檢修。

2.4支架回撤

將工作面內(nèi)的其他各種設(shè)備回撤完畢之后，對(duì)回撤通道內(nèi)的浮煤進(jìn)行清理，在支架回撤過(guò)程中通過(guò)移動(dòng)0號(hào)和1號(hào)支架支護(hù)頂板，具體的支護(hù)方法如下：

a.從撤架巷中部開(kāi)始，向兩順槽回撤支架，先將0號(hào)邊架旋轉(zhuǎn)，并在空區(qū)前打木垛和點(diǎn)柱。b.當(dāng)0號(hào)支架到位后，開(kāi)始旋轉(zhuǎn)1號(hào)邊架。c.當(dāng)0號(hào)和1號(hào)支架作為掩護(hù)支架，擺到位后，開(kāi)始替換部分單體支柱，為進(jìn)支架搬運(yùn)車騰出空間。d.旋轉(zhuǎn)2號(hào)支架到合適位置，為膠輪車搬運(yùn)做好準(zhǔn)備。e.膠輪車從聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入搬家巷道內(nèi)，開(kāi)始搬運(yùn)2號(hào)支架。f.當(dāng)2號(hào)支架搬走后，移動(dòng)0號(hào)、1號(hào)支架，繼續(xù)做其它支架的掩護(hù)架，重復(fù)以上循環(huán)，直到工作面所有支架安全撤出。工作面液壓支架回撤示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 工作面液壓支架回撤示意圖

3 結(jié)論

王莊煤礦通過(guò)采用預(yù)掘搬家通道快速回撤技術(shù)實(shí)現(xiàn)了3043工作面設(shè)備的安全快速回撤，該工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，搬家費(fèi)用低，無(wú)搬家煤柱損失并具有以下特點(diǎn)：

1）以“掘”代“采”，預(yù)先形成了液壓支架回撤的調(diào)向通道，節(jié)約了搬家時(shí)間。

2）“多通道”創(chuàng)造多工作面平行作業(yè)的空間，同時(shí)為工作面支架在搬家回撤過(guò)程中提供了更為安全可靠的環(huán)境。

3）搬家通道的預(yù)先超強(qiáng)支護(hù)，改善了工作面支架在回撤時(shí)的工作環(huán)境，有利于設(shè)備回撤作業(yè)，降低通道內(nèi)作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

[1]王茂林.綜采工作面實(shí)用技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2013.

[2]杜計(jì)平，孟憲銳.采礦學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[3]鄭緒坤.大采高綜采工作面末采回撤技術(shù)研究[J].煤炭與化工，2015(4):52-55．

[4]張家鎖.大采高綜采工作面快速搬家安裝實(shí)踐[J].煤礦安全，2015，46(4):140-143．

[5]呂世明，王君嵬.綜采工作面安全優(yōu)質(zhì)快速回撤技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2010，29(4):79-80．

[6]胡文強(qiáng).大采高綜采工作面重裝備單通道搬家技術(shù)[J].中國(guó)煤炭，2009，35(7):53-55．

[7]張國(guó)祥.大采高綜采工作面單通道搬家技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2008(9):17-18．

[8]任福勇.綜采工作面自開(kāi)通道回撤工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].陜西煤炭，2015，34(3):19-21．

[9]李洪剛，肖輝贊.利用空巷作為回撤通道的綜采工作面回撤實(shí)踐[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，28(z1):37-38．

[10]勾攀峰，康繼春，王丹.綜采工作面預(yù)掘大斷面回撤通道支護(hù)技術(shù)研究[J].能源技術(shù)與管理，2012(1):19-21．

（編輯：薄小玲）

M ulti-channel and Rapid M oving Technology in Pre-excavating and W ithdraw ing Roadway in W orking Facew ith Large-m ining-height

SONG Jie
(Wangzhuang Coal Co.,Ltd.,Changzhi047100,China)

In order to achieve rapid and safe withdrawing of equipment and supports for fully mechanizedmining facewith large-mining-height,amulti-channel and rapid withdrawing technology is adopted with pre-excavating and withdrawing roadway in Wangzhuang Coal Mine.While extending support lane is positioned at the stop line ofmining face with large-mining-height,connecting lane was laid at certain distance between withdrawing support lane and transporting lane of rubber-tired carts.It notonly reduces the time ofmoving and reversing,butalso solves the problem of poor ventilation in the process,which greatly improves the efficiency and provides references for quick withdrawing ofworking face under similar conditions.

large-mining-heightworking face;withdrawal roadway;rapid withdrawing;moving of working face

TD 823

A

1672-5050（2016）06-024-04 DO I:10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.12.007

2016-05-09

宋杰（1987-），男，山西長(zhǎng)治人，大學(xué)本科，助理工程師，從事煤礦技術(shù)管理工作。