綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區域支護工藝研究

霍曉偉

（山西陽煤寺家莊煤業有限責任公司， 山西 晉中 045300）

引言

隨著能源需求量的不斷增加，煤礦中所用的綜采設備也不斷增加，并且范圍持續擴大，導致回撤工作面非常頻繁，綜采工作面大采高液壓支架能否快速回撤在很大程度上對煤炭產量效益和增長情況有一定影響。綜采工作面有較多的機電設施，并且這些機電設施的體積較大、部件重，而井下的工作面地點非常狹窄，頂板承受著較大的壓力，工作面面臨著惡劣的環境，所以，綜采工作面大采高液壓支架的撤除工作復雜而艱巨，同時也是特殊的施工工藝。在撤除綜采工作面大采高液壓支架方面，如何做到時間短，速度快，如何使材料費、租賃費顯著降低是一個重要問題。隨著科學技術的發展，綜采工作面大采高液壓支架撤除工作也積極應用了新工藝，也就是三角區域支護方式。

1 三角區域的支護工藝與傳統式雙掩護架調試

1.1 初始抽架和調掩護架的流程

在綜采工作面大采高液壓支架的撤除工作中，初始抽架和調掩護架的具體流程：一是將迎頭空間支護維護好，依據現場的具體狀況實施下抬棚或者是加打點柱操作[1]。二是將2號架的前方、出口維護好，實施2號架的撤除。三是在將2號架抽撤之后，要在原來位置的支護空間中及時用上方木配合液壓單體支柱下兩側走向抬棚，其規格為長3 400 mm，寬為200mm，厚為150mm，相互之間的距離是750mm，支設方式是一梁四柱，同時要在老塘側的兩棚之間多打兩顆戧柱，把這個區域中的內頂板維護好。四是在把3號架抽撤出來以后，在3號架原來前梁所托的方木下面位置打上支柱，在1號架前端的位置下移傾向抬棚。之后逐漸把1號架調整至掩護架所在的位置，在原來的支護空間中及時利用方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，其規格是長為3 400 mm，寬為200mm，高為150mm，相互之間的距離是750mm，支設方式是一梁四柱，與此同時，要在老塘側的傾向抬棚間多打上兩個戧柱，將這個區域的內頂板維護好。對掩護架的順序進行調整：首先將2號架撤除，其次將3號架撤除，然后把1號架調來做掩護架，最后正常撤架[2]。

1.2 三角區域支護方式

綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區域支護工藝主要是：第一，在將其余的液壓支架回撤時，老塘側的支護和3號架、2號架相同。因為這個型號的液壓支架有比較長的外觀長度，所以老塘側在回撤走向棚時利用的方式是“見八回二”[3]。第二，采取掩護架的前移法，也就是每一回將一架液壓支架撤出，老塘側就回兩棚，前移一次掩護架，其前移的距離是1.5m。第三，在進行正常撤架時，掩護架的煤壁側應該將走向棚支設的“一梁四柱”下，一直向前延伸隨架。

2 在采煤工作面中三角區域支護工藝

在采煤工作面中撤出三角區域支護的具體方式：

1）將工作面的2號架撤除，在原來位置的支護空間中及時用方木配合液壓單體支柱下兩棚走向抬棚，其規格是長為2 400 mm，寬為200 mm，厚為150 mm，相互之間的距離是750 mm，支設方式是一梁三柱，與此同時要在老塘側的兩棚間多打上兩顆戧柱，將這個區域中的內頂板維護好。拉掩護架的順序是：首先拉老塘側的掩護架，其次拉中間的掩護架，最后拉煤幫側的掩護架，向前移動1.5 m的步距，不能超過被撤液壓的支架。

2）在將其他液壓支架回撤時，老塘側的支護和2號架一樣，老塘側的走向棚在回撤中采用的方式是“見六回二”，因為液壓支架的整體長度過長，在煤壁側的位置要實施超前支護。

3）采取掩護架前移的方法，也就是在每一回將一架液壓支架撤出之后，老塘側就回兩棚，前移掩護架一次，其前移的距離是1.5 m。

4）在進行正常撤架時，掩護架的煤壁側要下好走向棚，其支設方式是“一梁三柱”，一直向前方延伸隨架[4]。

3 三角區域支護工藝實踐效益

通過對蔣莊煤礦綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區域支護工藝的應用研究發現，其有非常好的使用效果，提高了回撤工作的高效性和安全性，煤礦安撤接續上的緊張狀況得到緩解[5]。與此同時，在對比新工藝和老工藝的情況下可以發現，綜采工作面大采高液壓支架撤除三角區域支護工藝具有較多的優勢，其工作流程相對簡單，員工的體力勞動得到顯著下降，大幅度提高了回撤工作的安全系數等。

在蔣莊煤礦綜采工作面的施工工藝中，比較傳統式雙掩護架調試和三角區域支護方式、3下903工作面掩護架調試和三角區域的支護方式，發現：在調試流程上，傳統支護方式繁瑣，而三角區域支護方式比較簡單；在回撤中所用勞動強度方面，傳統支護方式利用的是長3 400 mm、寬200 mm、后150 mm的方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，支設方式是一梁四柱，而三角區域支護方式利用的是長2400mm、寬200 mm、厚150 mm的方木配合液壓單體支柱下兩棚走向棚，支設方式是一梁三柱；在支護強度與安全系數方面，傳統支護方式較低，而三角區域支護方式則較高；在所需要的撤架人數上，傳統支護方式是每班七人，而三角區域支護方式是每班五人，相比而言，降低了勞動力成本；在撤除進度方面，傳統支護方式是一班兩架，需要24.5天才能夠完全撤除，而三角區域支護方式是一班三架，只需要16天就可以完成撤除工作；在材料消耗方面，傳統支護方式要用的方木規格是長3 400 mm、寬200 mm、厚150 mm的，而三角區域支護方式需要的方木規格是長2 400 mm、寬200 mm，厚150 mm，因此三角區域支護方式所用材料成本也相對較低。

4 結論

通過比較蔣莊煤礦傳統式雙掩護架調試和三角區域支護方式與3下903工作面掩護架調試和三角區域的支護方式，可以發現在綜采工作面大采高液壓支架撤除方面，三角區域支護工藝具有更好的優勢，不僅操作簡單，而且其撤除支架的成本比較低，能夠顯著降低勞動成本，工程進度也相對較快，能夠顯著提高煤礦的效益。為此，在煤礦綜采工作面大采高液壓支架撤除方面，要推廣使用三角區域支護方式。