淺析大傾角綜采工作面設備安裝回撤技術

陳勝明

摘要：隨著煤炭行業的快速發展，大傾角煤層綜合機械化開采技術得到逐步推廣，然而大傾角煤層綜采設備的安裝和回撤仍存在較多的問題。本文筆者結合自身工作實踐，對大傾角煤層綜采設備的安裝和回撤方法做了簡要探討，以供相關工作人員參考。

關鍵詞：大傾角煤層；綜采工作面；設備；安裝；回撤

1.大傾角綜采安裝方法

大傾角煤層綜采設備安裝中，其采煤機和工作面運輸機的電機減速器的安裝與緩傾斜煤層大同小異，它們都是安在工作面上口，都是安完液壓支架和運輸機槽體后再安裝，安裝時都有液壓支架作掩護，安裝的起吊都能充分利用液壓支架，因此這里不作介紹。下面僅對液壓支架和工作面運輸機中部槽的安裝方法作一簡要介紹。

1.1液壓支架和運輸機同時安裝法

在安裝之前，將工作面開切眼全長掘出全寬，即開切眼凈寬比液壓支架最小高度時的長度大0.6-1米，開切眼高度最好等于正常采高（因為投產后臥底增采高很容易失控，原因是運輸機中部槽寬度大、重量大，采煤機滾筒臥底、中部槽鏟煤板下扎容易，但中部槽鏟煤板上翹不容易，稍不注意很快就會出現采高超高），當正常采高太大，開切眼高度達到正常采高困難太大時，則只好讓開切眼高度小于正常采高，待采面投入生產后再逐漸增大到正常采高。開切眼掘出后，就按已經準備好的安裝方案安裝開切眼內及上口所需的導軌、上口軌道、絞車等，各項安裝準備工作都完全搞好后就開始橫放液壓支架和工作面運輸機頭及中部槽。

方案說明：

1）本安裝方案在開切眼內設一套下放導軌（鋼軌，下稱主導軌），將每架支架所對應的運輸機中部槽、電纜槽、架前擋煤板等都綁在支架上一起下放到位。這種作法對于運輸機中部槽、電纜槽、架前擋煤板的運到位，比采用在主導軌上用專用車運下去再拖到煤壁側的作法容易。開切眼內每節主導軌長度等于每節運輸機中部槽長度。

2）在支架底座下安裝一套活動導軌，是讓支架在活動導軌上順利滑到位，以便于主導軌及道枕的回收。為了便于主導軌及道枕的回收，主導軌就不能被支架壓住，這樣主導軌末端與已安好支架之間的距離就為大于一架支架寬度，小于兩架支架寬度。當支架中心距為1.75米時，提前撤主導軌的距離約為1.8-3.4米。這1.8-3.4米沒有導軌，支架就可能不能順利滑到安裝位置，特別是在開切眼底板上設有錨網的情況下；開切眼底板上沒有錨網時，又可能在支架底座下側撮起一堆煤矸，這堆煤矸擠在本架與下鄰架之間，使本架到不了位。這些麻煩事的處理都既費時又費力，有時還不安全。這1.8-3.4米的無主導軌區用活動導軌搭上，就是為讓支架順利滑到位。支架滑到位后，再用放支架的絞車將活動導軌拖出。

3）在工作面上口安設特制軌枕，主要是為便于用錨桿固定和復用（主導軌也可參照此用金屬軌枕）。特制軌枕可用14b槽鋼加10mm的鋼板焊封開口方和兩端。固定鋼軌和導向角鋼的螺栓可用M20的，螺桿穿通軌枕在軌枕上下兩面焊固。軌枕上的錨桿孔套上下端與軌枕上下面焊固，錨桿孔套內徑要能使往底板上打錨桿孔的鉆頭能通過。錨桿可用￠20的上端帶螺紋的塑脂錨桿，錨桿錨固后穿入錨桿套后擰緊螺母固定。

4）支架的運放順序：綁好運輸機中部槽、電纜槽、架前擋煤板等的支架在工作面回風巷靠近開切眼處下車→用絞車拖到開切眼上口→在支架底座下兩邊安上導向角鋼（支架底座上連接導向角鋼的孔要提前設好）→主絞車拴好主繩，副絞車拴好保險繩→用單體柱將支架抵到能自行下滑的斜面→用絞車下放→支架放到主導軌末端前將支架穩住→撤走底座下兩邊的導向角鋼，擺放好活動導軌→再將支架放到位。放到位后用放支架的絞車將兩根活動導軌逐一拖出。

1.2液壓支架和運輸機分離安裝法

這也是一種液壓支架橫放法，與第一種安裝方法相比，下放支架的主導軌相同，在開切眼內增設了下放運輸機中部槽（包括運輸機機頭）的角鋼導軌。這種作法缺點是增加了安撤角鋼導軌的工作，好處之一是省去了在工作面回風巷內將運輸機中部槽、電纜槽、架前擋煤板及配套千斤頂等綁到支架上這一工作，好處之二是省去了在工作面內組裝電纜槽和架前擋煤板的工作，好處之三是中部槽之間的連接比較容易。由于在工作面用葫蘆等起吊來組裝電纜槽、架前擋煤板費時費力，安全性也差，于是有了這種安裝方案。

方案說明：

1）下放支架的方法與前一種相同。下放運輸機中部槽的工作順序為：撤去工作面上口軌道兩邊支架通過時所需的導向角鋼，安上連接座，并將角鋼導軌的上端與連接座連接好→將組裝好的運輸機中部槽拖到工作面上口（可以在軌道上直接拖到位，也可用平板車運來）→用葫蘆或左右各一千斤頂將中部槽吊起→將中部槽箱與連接座上的鉸鏈（鉸接好→將中部槽放到中部槽箱上→將絞車牽引繩頭與中部槽連接好→用葫蘆或千斤頂將中部槽箱上端提起，讓中部槽箱繞下端的鉸接軸心轉動，直到中部槽能自行下滑→絞車下放中部槽直到到位→讓中部槽與已安好的下一節中部槽連上→利用已安好的支架適當提起中部槽→撤走中部槽下的角鋼導軌和軌枕。

2）中部槽鏟煤板前端的下方加厚約20mm，為了在下放過程中中部槽底與導軌的角鋼底能平面接觸，避免棱角接觸，須將支架這一側的角鋼導軌軌底在每根道枕處相應墊高。

3）放中部槽的絞車應盡量安裝得高一些，以減小中部槽下放過程中絞車鋼絲繩與上口最外條軌道間的摩擦力。

2.大傾角綜采支架回撤方法

大傾角煤層綜采設備回撤中，其采煤機、工作面運輸機機尾和電機減速器的回撤與緩傾斜煤層差別不大，它們都是在工作面上口進行回撤，都是在液壓支架和運輸機槽體回撤前回撤，回撤時都有液壓支架作掩護，回撤的起吊都能充分利用液壓支架，因此這里不作介紹。工作面運輸機中部槽及簡易機頭的回撤與緩傾斜煤層也差別不大，都是待采煤機和運輸機機尾和電機減速器撤走后，用絞車將其逐節拖到工作面上口，再拖進工作面回風巷裝車運出。這里也不作介紹。下面僅對液壓支架回撤方法作一簡要介紹。

2.1單體液壓支柱抵架轉向方法

撤支架時，首先要讓支架往煤壁方向走1米多的距離才好調向。為讓支架往煤壁方向走1米多的距離現場操作都很費力，今后設計支架時應考慮能用單體柱抵出。下面給出了一種用單體柱抵出的方案，有關問題說明如下。

1）一般支架開始時用100mm缸徑中最短的DZ20單體液壓支柱抵，抵開后換DZ25單體液壓支柱抵。100mm缸徑的單體液壓支柱抵不動的重型支架設計專用支柱抵。實現最多用兩種支柱抵就能滿足要求。

2）單體支柱后端抵住底調梁前端。支架底座前端不收窄，并設置好單體柱抵的位置。

3）調推桿千斤頂座等都要不影響單體柱通過。

4）具體設計方案要經支架使用人員和支架設計人員共同討論決定。

2.2支架提升裝運方法

2.2.1絞車拖移裝運法

這種回撤方法與緩傾斜煤層綜采支架的回撤方法差別不大，從下往上逐架回撤。撤架順序為：用一絞車拖住支架頂梁以防倒架（防倒架要直到完成支架轉向）→降架→通過拖和單體柱抵使支架往煤壁方向前移一定距離→通過絞車拖并配合單體柱抵支架使支架完成轉向→用副絞車穩住支架防止下滑→將支架降到最低→用主絞車拴好支架后拉緊→把副絞車拴繩位置調整到作保險繩應有位置→往上拖支架直到上口能停穩的地方→用安在工作面回風巷的絞車拴住支架尾部往回風巷拖→回風巷絞車拖配合單體柱抵（邊拖邊抵）將支架拖到風巷內裝車處→在裝車處用兩側千斤頂起吊或其它起吊方法將支架起吊裝車。

與緩傾斜煤層綜采支架的回撤相比，不同點之一是支架在工作面完成轉向前都要嚴防支架倒架，二是支架拖到上口停穩后一般都只能倒拖（掩護梁朝前）到回風巷，因為工作面上口的平地很窄甚至沒有，支架甚至要拖進絞車峒室才能停穩，有時倒拖都還要擴寬工作面上口的上幫或刷角，如果正拖（頂梁朝前）工作面上口擴上幫或刷角的量就會大很多。擴幫刷角的量大小都在其次，關鍵是因傾角大造成上幫很高，使擴幫刷角都難支護。因此，應把回撤絞車峒室盡量往回風巷方向靠，并使回撤絞車峒室盡量寬一些，這樣就可能避免擴幫刷角。倒拖時須注意的一點是要嚴防支架往工作面滑倒。

2.2.2千斤頂起吊裝90°旋轉運法

這種回撤方法與第一種支架回撤方法相比，不同點是支架拖到工作面上口停穩后直接用千斤頂起吊裝車。這種作法的有關說明如下。

1）起吊千斤頂為一根，千斤頂中心正對軌道中心。

2）千斤頂將支架吊起后人工推支架旋轉90°，然后把裝支架的平板車推到支架下方，再把支架降落到平板車上。

3）這種方法使用操作簡單，撤架速度也快，但必須精心設計和精心準備。精心設計和精心準備的主要方面為：一是起吊順梁和橫梁要滿足強度、加工、安裝要求。二是支撐柱優先采用單體液壓支柱，沒有夠高的單體液壓支柱時自己設計加工金屬腿。注意支撐柱支好后要不影響支架轉向。三是支架背上的橫梁和提架鏈或繩加工出來后應提前在地面試用好。四是起吊千斤頂的提力和行程要滿足要求，保證提得起來，提起高度要讓平板車能推得進去。起吊千斤頂還應有備用。

4）工作面上口傾角在35°以內用這種方法比較好。傾角越大，支架的長度和重量越大，用這種方法時起吊梁和支撐柱越長、越重，安裝難度越大。

2.2.3千斤頂起吊繞道裝運法

這種回撤方法與第二種支架回撤方法相比，不同點一是支架拖到工作面上口停穩后用兩根千斤頂起吊裝車，二是裝車后從繞道進工作面回風巷。下面對這種作法作一些說明。

1）工作面上口傾角在45°以上、支架要拖進回撤絞車峒室才能停穩的情況用這種方法較合適。

2）為何用兩根千斤頂起吊裝車。因為支架能停穩處已經進入回撤絞車峒室，回撤絞車峒室的高度一般為3米左右，用一根千斤頂起吊裝峒室高度不夠，而且用兩根或4根千斤頂（支架兩側各1或2根）起吊裝車的作法其實施難度遠遠小于用一根千斤頂起吊裝車的作法。

3）繞道內內軌的曲率半徑要≥12m，繞道內軌道的軌距應加寬30-40mm。

4）這種方法需提前掘繞道約40米，但有利于回撤。

2.3導軌輔助運架方法

當撤架通道底板上底煤較厚或底板較軟，撤出的支架直接在底板上往工作面上口拖時，就會造成運架通道上被壓酥浮煤浮矸越來越多，通道上被拖出的溝槽越來越深，使撤架和往上拖架越來越困難，嚴重時還會造成煤壁的單體液壓支柱松動失效而危及安全。如果撤架前先在撤架通道底板上安設好運架導軌，使撤出的支架在導軌上往工作面上口拖就可解決這一問題，拖架會更順利，拖架速度會更快。當采用第二種回撤方法時工作面設運架導軌則更好，因為運架導軌上端能起到保護工作面上口底板進而保護上口軌道的作用。如果沒有運架導軌的保護，支架拖到上口時就容易撞壞風巷末端軌道，甚至因工作面上口底板越拖越低導致末端軌道基礎遭到破壞使軌道不能使用。有關說明如下。

1）導軌一般用較厚的等邊角鋼，每節長度等于支架中心距或2倍支架中心距。

2）用金屬軌枕或木軌枕。金屬軌枕便于復用，也更好打錨桿固定。圖中所示為金屬軌枕。

3）下端的喇叭形入口與連接座間用鉸接，是為了讓喇叭口下端容易著地，避免喇叭口下端翹起。因為翹起容易被支架壓壞。