綜采工作面液壓支架回撤裝置在五陽煤礦的應用

邢志強

（潞安環能股份公司五陽煤礦，山西長治046205）

煤礦井下綜采工作面液壓支架的回撤方法不一，尤其對于頂板條件較差的中厚煤層綜采工作面液壓支架回撤，存在周期長，安全問題多[1-3]，中厚煤層及薄煤層綜采工作面液壓支架回撤，一般都采用“拉旱船”的方法，即在軌道內安裝回撤絞車在切眼內煤層或底板上固定一個改向滑輪用鋼絲繩向外拉液壓支架[4-5]，此種方法存在安全系數低、效率低、工作人員勞動強度大等缺點。液壓支架作為現代化綜采生產的主要設備，在煤礦工作面回采結束后，液壓支架的安全、高效回撤是保證礦井生產接續的一個重要環節。隨著綜采面長度不斷加長，支架數量也在相應增加，支架噸位也越來越重，用傳統的回撤工藝進行支架回撤已不能滿足礦井安全生產需要，急需一種新的支架回撤工藝來解決這一難題。

1 回撤裝置的構成與功能

回撤裝置由調移裝置大臂部分、轉動提升部分、固定部分3部分組成見圖1。

圖1 液壓支架回撤裝置結構圖

調移裝置大臂部分由內臂、外臂及外臂內的拉伸油缸、吊環組成。吊環與液壓支架通過鏈條連接；吊環隨內臂運動時，通過鏈條拉動液壓支架一起運動。外臂套在內臂外，可對內臂起保護作用。

轉動提升部分有旋轉油缸、搖擺座、提升油缸組成。旋轉油缸可帶動搖擺座和回撤裝置大臂一起左右運動，提升油缸可帶動調移裝置大臂上下運動，以上兩過程配合拉動液壓支架運動，并將其拉到適當位置。

固定部分有基座、橫梁組成。基座回撤固定在橫梁上，橫梁分別與（2或3）個起掩護作用的液壓支架上的推溜缸連接固定?；蠋в谢?，滑行時可以減少阻力。

2 回撤裝置的主要技術參數（見表1）

表1 TYH300型液壓支架回撤裝置技術參數

3 回撤工藝方法

3.1 原綜采工作面液壓支架回撤工藝

以五陽煤礦7607工作面液壓支架回撤為例，7607工作面錨網支護規格（寬×高）為8 m×3.2 m。工作面長226.5 m，最大坡度為3°，平均坡度1.5°，共回撤液壓支架153 架（包含端頭架3 架和端尾架3 架）端頭大架型號ZFG7500/22/36，每架液壓支架重量為25.2 t，中間架型號為ZF7000/20/40，每架液壓支架重量為24.5 t。

3.2 采用絞車牽引間隔回撤支架

抽出第2架支架，降架，將第2架支架的后立柱加長段收回，然后收回前立柱加長段。

抽架，將兩部撤架絞車分別掛住第2 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后開始落支架前、后立柱，待支架與頂板分開后，開動絞車進行擺架與撤架，此過程需兩部絞車配合進行，支架每往外抽出一下需開動煤墻側絞車將支架擺一下方向，最終將支架撤出。

拉架，第2 架支架回撤出來以后由拖架絞車掛住推移框架將支架拖運出撤架點。

護頂，待第2架支架撤出后，現場負責人檢查頂板后，及時安排人員在老塘及煤墻打設單體柱或木點柱進行支護。

回撤第一架支架，打木垛，將第1架支架的護幫板落下，在第1 架支架靠近煤墻1.5 m、支架外側（運巷側）的空頂處，及時用一面平打設1個木垛。

降架，將第1架支架的后立柱加長段收回，然后收回前立柱加長段。

撤架，將兩部撤架絞車分別掛住第1 架支架推移框架和尾梁千斤上，然后開始落支架前、后立柱，待支架與頂板分開后，開動絞車進行擺架與撤架，兩部絞車配合將支架撤出來。

拉架，第1 架支架回撤出來以后由拖架絞車掛住推移框架將支架拖運出撤架點。

護頂，在第2架支架靠近煤墻1.5 m、支架外側（運巷側）的空頂處，及時用一面平打設1個木垛。

以上步驟為間隔抽架回撤法一個循環。

3.3 原綜采工作面液壓支架回撤工藝存在問題

安全隱患多：小絞車在牽引支架前移或擺向時監護人員近距離觀察，小絞車鋼絲繩易斷裂彈出打傷監護人員。回撤時間長：用小絞車牽引支架前移及擺向時，每次支架前移及擺向都需作業人員現場察看后撤至監護點后方可打信號進行回撤，需多次調整才能讓液壓支架撤出；小絞車鋼絲繩拉支架時可能將相鄰支架立柱拉傷；作業人員多，勞動效率低。小絞車司機2名，信號工1名，監護頂板、支架、鉤頭人員2名，最少需要5人才能完成作業；操作難度大：小絞車司機遠距離牽引時看不見現場情況，只能憑信號操作，對小絞車司機操作絞車要求較高。

3.4 液壓支架回撤新工藝

根據以前綜采工作面回撤液壓支架工藝存在的問題，通過調研，決定在7607工作面采用TYH300型液壓支架回撤裝置進行液壓支架回撤工作。

順序抽架回撤：

第1架支架→降架→落前梁→撤架→拉架。以上步驟為順序回撤法的一個循環。

第1～4架支架利用機尾及切眼絞車配合單體柱進行前移、調向回撤出工作面，每架支架調向后，及時在原有位置架設木垛維護頂板。同時在運巷口加設封口木垛。

第5～6架支架同樣利用機尾及切眼絞車配合單體柱進行前移、調向作為拆除支架的掩護支架。兩掩護架間距500 mm，平行于煤墻，升緊共同維護頂板。

支架回撤裝置回撤第7～148架支架：

回撤裝置放置在橫梁上，與橫梁銷軸連接，橫梁與掩護支架的推溜缸連接固定。開始作業前先將支架進行落架，收前后梁。操作控制手柄，控制提升油缸提升大臂，帶動待撤支架向上運動，前端略高于底板。操作控制手柄，控制一側旋轉油缸拉伸，另一側旋轉油缸收縮，使大臂向停產線一側擺動，帶動待撤支架向前拉出1.5 m～2 m。操作控制手柄，控制中間大臂內拉伸油缸將內臂伸出，使待撤支架側向偏轉一定角度。用機尾硐室絞車將液壓支架拉出至裝車點，裝上平板車，并運送出去，完成撤除。支架拉出后，及時在回撤支架原有位置架設木垛維護頂板。掩護支架向前推移，回撤裝置隨橫梁向前移動，實現回撤裝置的自移。

掩護支架移動過程：2 個掩護支架的推溜缸向前伸出，推動橫梁向前移動，調移裝置隨橫梁一起向前移動保持掩護支架1（靠近煤墻）的工作狀態，收縮掩護支架2立柱后，收縮掩護支架2的推移，拖動掩護支架2向前移動，移動到位后撐起掩護支架2接頂。保持掩護支架2的工作狀態，收縮掩護支架1立柱，收縮掩護支架1的推移，拖動掩護支架1向前移動。

以上為完成一個循環的回撤過程，可重復上述過程進行下一個待撤支架的回撤(如圖2)。

圖2 液壓支架回撤示意圖

每回撤2架支架，在掩護支架后方靠近煤墻側，采用2 m長的一面平各打設木垛，以維護頂板，保持通風通暢?；爻分恋?48架支架時，拆除“回撤裝置”、掩護支架，最后拆除第148架支架。

4 回撤效果

7607 工作面液壓支架回撤與以往相同條件綜采工作面液壓支架回撤相比較，7607綜采工作面一個小班可回撤支架8 架，原小絞車牽引回撤最多可回撤支架5架，工作效率提高60%；每班可節省用工2個，小絞車司機可少用1 人，監護及信號工不同時作業可兼顧作業，可少用1 人；工作安全系數明顯提高，避免了鋼絲繩斷繩傷人現象；在支架回撤后的老塘打設木垛后切眼通風量明顯增大，避免了工作面因通風量不足，而開設風機影響運輸空間的情況。

5 結語

綜采工作面液壓支架回撤新工藝在潞安五陽煤礦7607工作面的應用，有效解決了傳統回撤技術的缺陷和不足，提升了回撤安全性，提高了回撤效率。