煤礦工作面液壓支架快速拆除工藝及應(yīng)用

王慧軍

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司鎮(zhèn)城底礦，山西 太原 030203）

1 引言

本文依托山西西山煤電鎮(zhèn)城底礦的綜合工作面22618 工作面，對(duì)其液壓支架的快速拆除技術(shù)進(jìn)行探討，目的是為了得到一套較為成熟的施工工藝，可為本礦井類(lèi)似工程提供借鑒和參考。

2 工程概況

山西西山煤電鎮(zhèn)城底礦22618 工作面長(zhǎng)175 m，平均煤厚4.3 m，現(xiàn)平均割煤高度4.2 m。采煤機(jī)型號(hào)MG400/920-GWD，液壓支架型號(hào)ZY5600-21/46，工作面運(yùn)輸機(jī)型號(hào)SGZ-800/800。兩巷頂板原支護(hù)形式采用“錨桿+錨索+鋼筋網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，軌道順槽、皮帶順槽超前維護(hù)，使用單體支柱進(jìn)行支護(hù)。22618工作面示意圖如圖1 所示。

3 原拆除施工工藝存在問(wèn)題及其解決措施

3.1 原拆除施工工藝存在問(wèn)題

該礦區(qū)原施工方式如圖2 所示。該施工工藝下所需要耗費(fèi)的時(shí)間為：巷道鋪網(wǎng)需耗時(shí)3 d，3.6 m寬的回撤通道施工需耗時(shí)3 d，拆除回撤系列車(chē)（運(yùn)輸距離1200 m）需耗時(shí)5 個(gè)班，拆除運(yùn)輸機(jī)中部需耗時(shí)4 個(gè)班，托運(yùn)機(jī)尾需耗時(shí)0.5 個(gè)班，拆除支架38 臺(tái)需耗時(shí)8 個(gè)班，對(duì)機(jī)尾接線需耗時(shí)2 個(gè)班，進(jìn)系列車(chē)接線試運(yùn)轉(zhuǎn)完善超前支護(hù)需耗時(shí)7 個(gè)班。共耗時(shí)約15 d。

圖1 22618 工作面示意圖

圖2 原施工方式

該礦井的22618 工作面為避免在22620 工作面采空區(qū)出現(xiàn)瓦斯涌入的情況，原方案采取縮短工作面布置加大煤柱方式，工作面將縮短拆除支架38臺(tái)。但該方案實(shí)施后，圍巖破碎，頂板對(duì)回撤通道頂板的支護(hù)產(chǎn)生較大的影響，并伴隨區(qū)域內(nèi)縮短段、預(yù)留段的瓦斯積聚，回撤設(shè)備運(yùn)輸線路與系列車(chē)布置位置可能互相干擾，系列車(chē)重新布置和機(jī)電設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)快速對(duì)接等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題也將成為工作面快速縮短過(guò)程中需要著重關(guān)注的地方。

3.2 解決措施

針對(duì)22618 工作面的快速縮短工作面巷道瓦斯、頂板、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵問(wèn)題，設(shè)計(jì)了合理的工作安排，并提出更加科學(xué)的施工工藝，以完成快速縮短的施工要求。綜采工作面的縮短工程施工示意圖如圖3所示，煤礦工作面液壓支架快速拆除后的維護(hù)示意圖如圖4 所示。

圖3 綜采工作面的縮短工程施工示意圖

圖4 液壓支架快速拆除后的維護(hù)示意圖

4 快速拆除施工工藝及其效果

4.1 快速拆除施工工藝

由于原施工工藝耗時(shí)較長(zhǎng)，考慮煤礦開(kāi)采的高效性，故需制定新的施工辦法縮短施工周期。對(duì)原施工工藝優(yōu)化后新制定的施工方式如圖5 所示。該施工工藝下所需要耗費(fèi)的時(shí)間為：前期加強(qiáng)平巷支護(hù)需耗時(shí)2 個(gè)班；針對(duì)縮短距離段8 m 鋪網(wǎng)上木頭直至貫通縮短段的鋪網(wǎng)需要?jiǎng)澐譃?3 刀，每班3 刀，需耗時(shí)3 d；回撤平巷支護(hù)需耗時(shí)1 個(gè)班；拆除機(jī)尾電纜并且移動(dòng)系列車(chē)至軌道順槽需耗時(shí)1.5 個(gè)班；拆除縮短段運(yùn)輸機(jī)38 節(jié)需耗時(shí)4 個(gè)班；拖運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾及過(guò)渡槽至86#架需耗時(shí)0.5 個(gè)班；拆除支架38 臺(tái)同時(shí)對(duì)接機(jī)尾需耗時(shí)8 個(gè)班。共耗時(shí)約8 d。

圖5 優(yōu)化后新制定的施工方式

4.2 優(yōu)化后的拆除施工工藝效果

（1）改善了地下礦區(qū)巷道里面的通風(fēng)方式，使巷道實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)壓通風(fēng)，這樣就能在工作面液壓支架拆除過(guò)程中保證對(duì)瓦斯的控制。

（2）針對(duì)巷道的破碎頂板進(jìn)行有效支護(hù)，這樣可保障縮短工程施工的安全進(jìn)行。

（3）新施工工藝可減少系列車(chē)的拆除、移出以及回撤通道施工等工序，實(shí)現(xiàn)對(duì)接調(diào)試與支架拆除平行作業(yè)，這樣一來(lái)就可大大縮短工期。并且，通過(guò)對(duì)優(yōu)化后的施工工藝分析后發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后的工藝施工所需要的技術(shù)門(mén)檻較低，其施工方式也較為簡(jiǎn)便，減少施工工序，降低工人的勞動(dòng)量，市場(chǎng)推廣效果好。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，原施工工藝下工作面日均產(chǎn)煤2500 t，人工費(fèi)用每個(gè)工人每天360 元，該礦區(qū)每天出勤的工人按照80 人計(jì)算，原有的施工工藝與優(yōu)化后的施工工藝時(shí)間及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比如表1 所示。經(jīng)過(guò)22618 縮短段技術(shù)實(shí)踐總結(jié)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了工作面快速縮短，緩解了礦井生產(chǎn)銜接，實(shí)現(xiàn)破碎頂板支護(hù)、全風(fēng)壓通風(fēng)、快速拆除、快速對(duì)接的生產(chǎn)目標(biāo)。并且通過(guò)新老施工工藝的對(duì)比后，由表1 可知，優(yōu)化后的施工工藝比原施工工藝節(jié)約時(shí)間7 d，節(jié)約人工560 人，節(jié)約人工費(fèi)用20.16 萬(wàn)元，提高煤炭產(chǎn)量1.75 萬(wàn)t。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)比原有的施工工藝與優(yōu)化后的施工工藝，從施工時(shí)間、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益層面分析，新施工工藝在22618 縮短段的技術(shù)實(shí)踐較原施工工藝實(shí)現(xiàn)了工作面施工時(shí)間的快速縮短，緩解了礦井生產(chǎn)銜接，實(shí)現(xiàn)破碎頂板支護(hù)、全風(fēng)壓通風(fēng)、快速拆除、快速對(duì)接的生產(chǎn)目標(biāo)。

表1 原有施工工藝與優(yōu)化后施工工藝的對(duì)比

（2）優(yōu)化后的施工工藝比原施工工藝節(jié)約時(shí)間7 d，節(jié)約人工560 人，節(jié)約人工費(fèi)用20.16 萬(wàn)元，提高煤炭產(chǎn)量1.75 萬(wàn)t。無(wú)論是從安全施工、高效施工以及經(jīng)濟(jì)成本方面，本文所研究的新施工工藝都是具有極大優(yōu)勢(shì)的，可為類(lèi)似工程提供借鑒，具有實(shí)際的工程價(jià)值。