深井綜采工作面超大型支架安裝技術(shù)

李潤迪 李帥

（中煤新集能源股份有限公司口孜東礦，安徽 阜陽 236153）

1 概況

口孜東礦140502 綜采工作面采用傾斜長壁布置。工作面風(fēng)巷傾斜長度911.0 m，可采傾斜長826.7 m，風(fēng)巷5 煤開采底板標(biāo)高-984.3～ -861.7 m；機(jī)巷傾斜長度1 185.5 m，可采傾斜長度813.7 m，機(jī)巷5 煤開采底板標(biāo)高-987.9～ -839.5 m；切眼長度266 m（平距）。工作面內(nèi)5 煤層全層厚4.0～8.0 m，平均厚度6.61 m，煤層傾角3°～15°，平均傾角10°，在斷層及構(gòu)造影響區(qū)域煤層局部傾角變化較大。工作面裝備ZZ18000/33/72D 液壓支架。

140502 工作面安裝支架采用10 驅(qū)單軌吊機(jī)車運(yùn)輸，切眼第一次刷擴(kuò)50 m 距離后停止刷擴(kuò)，開始安裝第一臺支架。10 驅(qū)機(jī)車最大起重為47 t，ZZ18000/33/72D 型液壓支架整架重量達(dá)63 t，導(dǎo)致支架無法在組裝間整架組裝完畢后，再利用機(jī)車打運(yùn)至切眼進(jìn)行安裝，所以采取支架分開組裝方式進(jìn)行支架安裝。

140502 工作面切眼跟煤層走向進(jìn)行掘進(jìn)，切眼底板在接近風(fēng)巷時(shí)處于最洼點(diǎn)，即切眼在接近風(fēng)巷地點(diǎn)形成“鍋底”形式，導(dǎo)致大部分支架為反坡安裝，通過使用支架調(diào)移裝置安裝支架，解決了反坡安裝危險(xiǎn)性大的問題，同時(shí)提高了支架的安裝效率。

2 切眼臨時(shí)支護(hù)方式

（1）切眼內(nèi)綜采設(shè)備安裝采用邊刷擴(kuò)邊安裝方式，切眼使用綜掘機(jī)刷擴(kuò)，刷擴(kuò)后凈寬11 m，凈高為5.4 m。由于刷擴(kuò)后切眼斷面大，如果采用傳統(tǒng)打“井”字型木垛的方式來臨時(shí)支撐頂板，工作面刷擴(kuò)每25 m 就需要設(shè)置一個(gè)5.4 m 高的臨時(shí)木垛，施工強(qiáng)度大，且支護(hù)效果不佳。經(jīng)研究，使用ZZ13000/27/60D 型液壓支架代替木垛用于支撐頂板。

（2）工作面超前刷擴(kuò)，刷擴(kuò)迎頭向后50 m 安裝1 臺ZZ13000/27/60D 支架，以后每隔25 m 將此臺支架爬移至下一個(gè)支撐點(diǎn)。支架爬移前，前期在巷道底板上打4 根地錨作為生根點(diǎn)，使用40 t 鏈條對支架進(jìn)行鏈接，利用支架自移系統(tǒng)向前爬移；后期使用上車房39 t 絞車鋼絲繩連接掩護(hù)支架推拉頭，利用支架自移系統(tǒng)向前爬移。

3 支架組裝與運(yùn)輸

3.1 組裝間支架組裝

（1）140502 風(fēng)巷設(shè)置一個(gè)組裝間，組裝間設(shè)置4 臺20 t（或16 t）風(fēng)動(dòng)葫蘆起吊支架底座、立柱和掩護(hù)梁。組裝間兩頭各設(shè)1 臺小8 t 慢絞導(dǎo)車，人工操作風(fēng)動(dòng)葫蘆手柄組裝支架。

（2）頂梁、掩護(hù)梁、底座、前立柱用單軌吊機(jī)車打運(yùn)到組裝間裝車點(diǎn)，落在預(yù)先導(dǎo)入的平板車上，使用小8 t 絞車將平板車導(dǎo)入組裝間進(jìn)行組裝工作。

3.2 切眼支架組裝

（1）使用10 驅(qū)機(jī)車將支架頂梁送至工作面臨時(shí)組裝間落在底板上，使用風(fēng)動(dòng)葫蘆起吊頂梁，將組裝好的底座車導(dǎo)出組裝間，然后使用10 驅(qū)機(jī)車將組裝好的底座和尾梁打運(yùn)至工作面。

（2）用風(fēng)動(dòng)葫蘆將支架頂梁起吊至距底板2 m高位置，將運(yùn)送底座的10 驅(qū)單軌吊機(jī)車驅(qū)動(dòng)穿過頂梁上方，機(jī)車起吊梁至頂梁尾2 m 左右時(shí)停車后將底座落至底板，然后升起頂梁到位，在安裝好的支架上提前懸掛回頭滑車，使39 t 絞車鋼絲繩穿過滑車配合支架自移，把底座自移到頂梁下方后使用風(fēng)動(dòng)葫蘆組裝頂梁。

4 支架調(diào)移裝置安裝支架

（1）牽引裝置主要由滑輪組、牽引油缸和牽引裝置框架組成。滑輪組的使用，可以保證鏈條拉拽有足夠的行程。滑臺主要由滑坡、推移油缸裝置組成，下方的藏軌裝置可將去掉枕木的軌道放入其中。牽引裝置和滑臺之間、滑臺與滑臺間、滑臺與轉(zhuǎn)運(yùn)平臺間通過銷軸連接。調(diào)移裝置示意圖如圖1，設(shè)備配置明細(xì)及主要性能參數(shù)見表1、表2。

圖1 液壓支架調(diào)移裝置示意圖

表1 調(diào)移裝置主要設(shè)備配置明細(xì)表

表2 調(diào)移裝置性能參數(shù)表

（2）調(diào)移裝置使用方法

支架組裝好后，自移至支架調(diào)移裝置斜坡上，通過兩側(cè)牽引裝置將需要安裝的液壓支架（也可以使用絞車配合支架自移系統(tǒng)）拉上調(diào)移裝置。然后通過牽引裝置將需要安裝的液壓支架在調(diào)移裝置上調(diào)向90°，用中間推移裝置將需要安裝的支架推移至已安裝好支架旁，由于推移時(shí)反作用力的作用，調(diào)移裝置向后自移出足夠空間以安裝支架。每安裝好一臺支架，支架調(diào)移裝置移動(dòng)1 次。

5 結(jié)語

根據(jù)工作面具體情況，通過一系列技術(shù)創(chuàng)新和施工工藝改進(jìn)后，保證了千米深井大采高工作面超大型支架的安全快速安裝，為礦井的安全高效生產(chǎn)提供了保障，對類似條件下工作面安裝具有一定的參考價(jià)值。