綜采放頂煤工作面拆除施工工藝改進

陳士升 趙亞

摘要：綜采放頂煤工作拆除期間，采用錨梁網支護，采煤機擴棚，拆除迎頭使用掩護支架支護頂板，裝車采用裝車滑板，實現了綜放工作拆除快速化、安全化、經濟化。

關鍵詞：煤機擴棚：錨梁網支護：掩護支架：裝車滑板：

三河尖煤礦是徐礦集團有限公司設計年產量120萬t的現代化礦井，自1988年投主以來，該礦為綜采機械化采煤。從2006年礦技改以來，年產量180萬t，綜采工作面在安裝、拆除工作面頻繁，綜放工作面拆除施工工藝復雜，在安全上、拆除速度、材料消耗等方面都存在不足之處。近年來，通過不斷的技術改進,探索出一套采用采煤機割煤擴棚、錨梁網支護、迎頭使用掩護支架、可移動的裝車滑板進行支架拆除。通過我礦在7423綜放工作面拆除的實踐證明，該拆除工藝改進后有顯著的技術經濟效益和推廣應用價值。

1 工作面概況

1.1地質資料說明書

7423里面位于東四西軌以西，與7421工作面相鄰，停采線靠近F9（H=15m∠65°）、 F10（H=8m∠62°）斷層。

工作面面長172m，機采采高2.4m，煤層平均傾角6°，煤層裂隙較發育。

煤層頂底板：直接頂板為粉砂巖，厚2.45m，深灰色，夾有泥質條帶，波狀層理；老頂為粉細互層，厚20.6m，灰色，裂隙較發育，多被方解石充填。直接底板為粉砂巖，厚1.95m，深灰色，層理不清，含植物化石；老底為細砂巖，厚5.4m，灰色，以石英為主，矽質膠結，底部有黑色泥質包裹體。

水文情況：靠近7421采空區，其內局部有少量積水（回采期間已施工鉆孔放水）。

1.2鋪網擴大棚支護

1、支護方式：采用錨梁網和錨索聯合支護，擴大棚用工字插梁和單體支柱加強支護。

2、擴大棚斷面：支架前探梁至煤壁，寬×高=2.5×2.4m2。

2 拆除工藝

工作面在距停采線10米時，沿工作面鋪設一趟壓風管路，管路可鋪設在刮板運輸機的電纜槽下，每隔20米安裝一個三通，以備接壓風用。備齊鋪網擴棚用的錨桿、金屬網、鋼帶、單體、工字鋼插梁以及施工所用的工具。

2.1 工作面內鋪網、擴大棚

2.2.1施工工序

根據7423工作面地質情況及采動力的影響，結合地應力測定資料和拆除支架擴棚使用斷面的要求，確定支護參數。鋪網擴棚時頂板采用Ф20x2200mm螺紋鋼高預接力等強錨桿配合4200mm長鋼筋鋼帶，菱形金屬網，眼距50x50聯合支護，鋼帶順傾向鋪設。每根錨桿采用一套CK-Z-2370快速樹脂藥卷，錨索鋼絞線為Ф15.24x5200mm，每孔采用一根CK-Z-2370快速樹脂藥卷和一根CK-Z-2380快速樹脂藥卷。煤幫單體與支架頂梁之間上一根3.0m工字鋼插梁，煤幫采用2.8m支柱和幫錨支護。

2.2.2 施工工藝如圖1

1、先鋪2檔單層，第3檔網壓第2檔網一半，然后依次壓茬鋪雙層網共計7500mm。雙層網鋪完后煤幫鋪單層網，單層網鋪至底板。

2、鋪第一檔網時采用打錨桿壓網方式。錨桿間距1500mm。金屬網鋪2.2m后開始打第一排錨桿，第一、二、三、四、五、六、七排，排距1100mm，間距800mm。并鋪鋼筋鋼帶支護頂板，共計七排。在第二排第三排之間上一趟軌道（軌道型號為18Kg/m）以后每隔1100mm上一趟軌道共計3趟軌道。

3、當第一檔網全部在支架尾部落地時，支架不再向前推進。開始進入到擴棚階段。利用支架端面距的空間，先沿工作面傾斜方向在支架頂梁前端打一排錨梁，然后采用煤機按正常進刀方式割煤，煤機割煤兩刀后打一排錨桿，可根據工作面頂板狀況支護暴露出來的頂板。當支架推移框架完全伸出不能再向前推進時，將其溜子與支架框架聯接的銷子脫開，用單體把溜子抵到煤幫用煤機擴棚，擴棚凈寬不低于2500mm。擴棚打錨桿時，頂板破碎處可縮小循環進尺，打完錨桿后再進行割煤。以防因空頂時間長造成掉頂。擴完棚后煤幫掛單層網，煤幫打二排木錨桿護幫，排距1500mm，間距800mm。第一排距頂板800mm，然后每隔800mm打一根錨桿。兩排間距1500mm單層網鋪距底板不得大于500mm，并且在每架上用一根3000mm工字鋼梁，工字鋼梁間距1500mm，煤幫配單體、半園木支護頂板，在第五第六排錨桿之間打一排5.2米的錨索，錨索間距3200mm（頂板破碎處可縮小錨索間距）。

2.2.3 鋪網、錨桿、錨索安裝工藝及要求

1、鋪網期間網與網壓茬200mm，雙層網壓茬對接時，聯網采用三角形聯網法，紐扣間距200mm成三角形聯網，并用14＃扎絲扣實扎緊聯網。鋪網過程中要上3趟軌道，軌道間距1100mm，同一排軌道搭茬300mm用鐵絲扎緊。軌道與網之間每隔1500mm用8＃黑鐵絲捆成整體。打錨桿時煤幫肩窩處要留200mm－300mm的距離，以防煤機割壞網子，割壞的網子及時補齊，嚴禁有空網、漏網現象。擴棚鋪網期間采高控制在2400mm左右，以方便拆除支架溜子。

2、安裝錨桿時先將藥卷用錨桿將藥卷紅色端在前放入眼內，用錨桿鉆機邊攪拌邊推進，當錨桿托起鋼帶貼住頂板巖面時，啟動鉆機按順時針旋轉，邊旋轉邊推進，將錨固劑攪拌8-15秒鐘，勻速推進孔底。風鉆不回落，等30秒后再次啟動風鉆、推進，直到錨桿螺母定位銷被剪斷。錨桿按設計位置安裝，采用錨桿鉆機打眼，用鋼絞線將樹脂藥卷紅色端在前放入眼內，用錨桿鉆機邊攪拌邊推進，推入孔底后停止升鉆機，攪拌20s后停機。5min后安裝托盤和鎖具。再用張拉千斤頂進行張拉，預緊力為200KN。

2.3拆除支架工藝

1、在待拆支架的鄰架前探梁上掛滑輪片，將迎頭回柱機鉤頭穿過滑輪片，回柱機鉤頭連接在待拆支架底座箱前聯板上。

2、降下待拆支架，同時開動迎頭20T回柱機，將支架拉出約1.5m，架前炭多時，應及時清理干凈，阻力大時，可在相鄰支架處打一斜支桿單體，輔以前頂，使支架拉出。

3、去掉滑輪片將鉤頭拴在支架框架上或聯于底座箱聯板上，開動回柱機，使支架調向，必要時在相鄰支架處打一棵單體，向外頂支架后端輔以調向，調正后拉出支架。

4、換用20T回柱機，用鉤頭拴支架框架上或聯于底座箱聯板上，開動回柱機，將支架拖到裝車器前，依次再拆除相鄰支架。

2.4支架拆除迎頭支護

綜采支架拆除工作中是一個重要環節，迎頭頂板管理是拆除重點。該面迎頭支護：改變以往用2根6.5m長11＃礦用工字鋼，用2.8米單體一梁三柱，扶傾向抬棚支護頂板，此方法工字鋼笨重，頻繁竄棚，工人勞動強度大，危極安全。改時后采用掩護支架支護頂板，如圖2：在待拆支架的下幫擴棚段傾向安裝一架掩護支護老塘頂板，掩護支架的頂梁上方扶兩棚臨時棚，以防降架時，頂板下沉。該掩護支架隨工作面拆除逐步外挪。同時待拆支架下幫用木料扶兩棚臨時走向棚，一梁二柱，間距1.5m。用來支護老塘側的頂板。

2.5支架裝車

裝車滑板是我礦自行設計的一種易操用，安全可靠性強，裝車效率極高的輔助施工工具。主要由導向斜板、導向限位塊、裝車滑固定裝置、平板車連接機構，如圖3。擴棚結束裝工作面溜子、煤機等設備全部回收完畢后，該裝車器安裝拆除支架點上方20m處，裝車器安裝固定于軌道的末端，隨著支架的拆除而后移。平板車推入裝車器處，用銷子將平板車與裝器固定住，將拆除的支架用將絞車牽引沿導向斜板在導向限位塊的作用下進入平板后，用螺絲將支架與平板車固定牢固。取下平板車與裝車器的銷子，即可將支架運出。

3 拆除工藝改進效果分析

3.1 工藝效果對比

3.2 經濟效益

傳統拆除擴棚需11排錨梁網支護，現改為7排，節省4排錨梁網支護材料。拆除時迎頭每隔10m打一木垛支護老塘頂板，改進后迎頭使用掩護支架后只需在工作面拆除前后分別切眼出口處各打一個木垛，改進后拆除不期間再使用木垛，只需要迎頭打點柱。拆除迎頭使用抬棚，施工人員每次竄棚不少于6人，替單體支柱不少于20棵，改進后使用掩護支架只需降架移架。

改進后的施工工藝中明顯看出：⑴改進后的拆除工藝提高了工作效率，減少了工人勞動強度，拆除速度由原來的35天，縮短到20天，大大減少了工程費用，同時為工作面早日封閉贏得時間。⑵提高了拆除期間的安全性，錨梁網支護效果好，裝車滑板使用方便，掩護支架為迎頭施工人員提供了可靠的躲避回空。

作者簡介：

陳士升（1976－），男，1998年畢業于徐州煤炭工業學校，助理工程師，現任三河尖礦準備工區副區長。

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