懸移支架無支護拆架技術在朋古魯礦應用探討

甘海龍

（中鼎國際建設集團有限責任公司，江西 南昌 330096）

懸移支架在中小煤礦使用過程中具有適應性強、體積小、重量輕、移動靈活、易操作、易維護等特點。尤其是采煤工作面全部支架聯為整體的結構特點，使其具有顯著的整體性和穩定性，極大的提高了采煤工作面的安全性。但相對于掩護式、支撐式及支撐掩護式液壓支架，懸移支架在安裝、拆架過程中具有頂梁體起吊、下放操作繁瑣、困難、危險的特點。

一般而言，懸移支架拆架之前應在支架上方進行錨網支護或預鋪設鐵絲網和圓木，在拆架過程中，每拆一架支架需用鉸接梁和單體支柱進行支護。如文獻[1～2]所述的懸移支架的拆架方法，具有材料消耗和運輸量大、操作環節多、用時較多、用工較多、安全隱患較多等現實問題。懸移支架作為一種簡易支架，使用范圍相對較小，國內外對該方面的內容研究相對較少，特別是支架的拆架。懸移支架因頂梁體較為厚重，頂梁體的下放是拆架過程中的的重點和難點，也是安全的重大隱患點。為了有效的解決懸移支架頂梁體下放過程中臨時支護被拉倒、滑動以及頂板突然來壓出現垮冒的安全問題，印尼朋古魯煤礦技術人員通過現場操作實踐不斷總結和摸索，總結出了一套安全、高效、可靠、經濟的懸移支架無支護拆架技術。該技術不需要額外增加拆架施工設備，而僅僅利用相鄰支架的吊掛孔，用手拉葫蘆使頂梁體與相鄰支架形成“活頁鉸鏈結構”，從而實現所有作業人員均在懸移支架下方進行作業，不需要進行臨時支護，而是邊拆架邊放頂。

1 概況

印尼朋古魯煤礦二井于2010年5月動工興建，2012年4月份建成試生產，2012年10月正式投產。礦井設計生產能力為60萬t/a，采用斜井片盤開拓，為一井一面布置。二井工作面為機采工作面，選用ZH2000/22/32Z(Q)型機采懸移支架（懸移支架見圖1，懸移支架主要技術參數見表1）、MG132/320-WD型采煤機和SGZ630/220型刮板輸送機。煤層頂板主要為層理明顯的灰白色中粒砂巖、黑色泥巖、粉砂巖、泥質砂巖，直接頂為薄～中厚層狀黑色的泥質粗粉砂巖（含植物化石），上覆巖層中無含水層，底板為海相泥質砂巖。

圖1 懸移支架

表1 懸移支架主要技術參數

2 拆架操作步驟

2.1 拆架前的準備工作

（1）采煤工作面推進至停采線之前，必須采出足夠的寬度，保證懸移支架伸縮梁能夠全部伸出。

（2）根據采煤工作面設備運輸的線路決定在工作面頭部或尾部施工絞車硐室，并安裝絞車。

（3）對設備運輸線路上的工作面頭部或尾部的轉角處進行擴削，保證工作面最大尺寸的設備（部件）有足夠的回轉空間。

（4）在每架懸移支架伸縮梁前端并緊貼煤壁位置，用單體液壓支柱加強支護，用木料及竹簾摒好煤壁，防止煤壁出現垮冒。

（5）先拆除采煤工作面的采煤機和刮板輸送機，再拆除懸移支架主供回液管路。

（6）選擇合適位置安裝局部通風機，并吊掛好部分風筒，拆架過程中如果出現作業位置風量不足時，啟動風機進行送風。

（7）安裝一條可以拆卸和移動的供回液管路，并在拆板位置附近安裝供回液操作閥。

（8）在拆架的工作面內安裝一臺可移動的回柱絞車，用于拖行懸移支架頂梁體。

2.2 拆架操作步驟

（1）將2只手拉葫蘆分別懸掛于被拆支架的鄰架前后位置，將承重鏈條分別穿過鄰架和被拆支架相鄰的吊掛孔，然后承重鏈條末端系于被拆支架頂梁體上，拉緊承重鏈條，使相鄰支架與頂梁體形成“活頁鉸鏈結構”。此為該技術的關鍵環節。

（2）在被拆支架的中部位置，先用單體液壓支柱進行支護，然后拆除懸移支架前柱，再卸掉端頭單體液壓支柱，收回伸縮梁。

（3）先拆除懸移支架后柱（根據現場情況，可以補加單體液壓支柱），然后拆除支架尾部的擋矸板。

（4）在懸移支架中部位置留設1根單體液壓支柱，將其余的液壓單體支柱逐根卸除。

（5）用榔頭敲出托梁插銷，并在鄰架下方向被拆架方向敲出托梁套，敲擊過程需防止出現火星。

（6）托梁套拆除后，用長柄巖尖或其他泄壓工具對懸移支架中部位置的單體液壓支柱慢慢進行泄壓，懸移支架的頂梁體會隨著單體液壓支柱下降而慢慢回轉。在此過程中可根據頂梁體的回轉情況緩慢松開手拉葫蘆的承重鏈條。

（7）待頂梁體回轉到位后，緩慢下放頂梁體，直至頂梁體接觸工作面底板。然后用單體液壓支柱對頂梁體進行翻轉，使頂梁體平整的一面全部接觸底板。

2.3 頂梁體方向調整及運出

（1）用回柱絞車、手拉葫蘆、撬棍設備工具等調整拆卸下來的頂梁體的方向，使其方向與工作面方向一致。此過程中，如果調整方向的空間不足，可以先將相鄰支架的前柱拆除。

（2）頂梁體方向調整好之后，用工作面頭部或尾部的絞車、滑輪等設備將頂梁體拖至工作面頭部或尾部。

（3）用手拉葫蘆、撬棍再次調整頂梁體的方向，使其方向與巷道方向一致。然后用手拉葫蘆將頂梁體起吊并裝車，固定好之后運出。

3 技術優勢分析

印尼朋古魯煤礦二井工作面撤退時，利用該技術對工作面進行拆架回收。經現場實踐的檢驗，該技術具有創造經濟效益、提高工作效率和提升安全性能等優勢。

3.1 節約材料成本，創造經濟效益

（1）在拆架準備階段，不需要對工作面預鋪設鐵絲網或圓木，節約了鐵絲網或圓木的采購費、運輸費、鋪設人工費。同時，減少了材料運輸和鋪設環節，縮短了準備階段工期。

（2）在拆架階段，不需要對已拆架段進行支護和放頂，節約了單體液壓支護和懸臂梁的使用費、運輸費、安裝及回收的人工費。同時，減少了單體液壓支柱和懸臂梁的運輸、安裝和拆卸等環節，縮短了工作面拆架工期。

3.2 減少作業環節，提高作業效率

（1）在拆架準備階段，不需要對材料進行搬運和鋪設工作，減少作業環節，降低了工人的勞動強度，提高工作效率。

（2）在拆架階段，不需要對懸臂梁、單體液壓支柱進行搬運、安裝和拆卸，減少了作業環節，提高了工作效率。

（3）采用無支護拆架技術后，因去除了支護和回柱放頂的環節，減少了拆架需要的作業人員至少2人。

（4）采用無支護拆架技術后，下放頂梁體的過程中，協同作業的人員由5人減少為3人。

（5）朋古魯煤礦二井采用無支護拆架技術后，每班（三班制）能拆除5架支架，而采用需支護的拆架技術，每班僅能拆除3架支架，工作效率大大提高，工作面回撤工期大大縮短。

3.3 消除安全隱患，提升安全性能

（1）消除了在煤墻邊及空頂的情況下進行鋪設鐵絲網或圓木的安全隱患。

（2）消除了安裝、卸除單體液壓支柱和懸臂梁的安全隱患，以及對工作面臨時支護進行放頂的安全隱患。

（3）消除了工作面出現大面積來壓，臨時支護出現傾倒的安全隱患。

（4）消除了作業人員站在臨時支護范圍進行作業的安全隱患。

4 注意事項

懸移支架無支護拆架技術現已廣泛應用于印尼朋古魯煤礦二井，經多個工作面的實踐發現需注意以下事項：

（1）如果工作面頂板較破碎、易垮冒，垮冒的矸石量填滿工作面，則會導致“活頁鉸鏈結構”失效，懸移支架頂梁體被矸石支撐而無法進行翻轉和下落，會造成頂梁體難以搬運出來。

（2）如果拆架過程中，懸移支架支柱出現下插導致工作面高度不足，也會使“活頁鉸鏈結構”失效。

（3）工作面拆架的順序應從下往上依次進行拆除，切忌從上往下拆，防止矸石自上部往下滾落傷人。

5 結語

懸移支架無支護拆架技術適用于頂板較完整、拆架后不易“滿倉”的工作面。利用該技術，一是不需要對回撤工作面進行錨網支護或者鋪設鐵絲網和圓木，節約了材料、減少了運輸環節；二是不需要對已拆架段進行臨時支護，采取直接放頂，減少了作業人員和作業環節、減輕了勞動強度；三是所有作業人員均在完整的支架下方進行作業，提高了作業的安全性。