綜采工作面支架回撤新技術的應用探析

甘寶寧

（陜西陜煤黃陵礦業有限公司一號煤礦，陜西 延安 727307）

在完成工作面回采之后，要把工作面上的材料、設備等進行回撤，在工作面回撤中，最后一步就是支架回撤，所以意義非常重要。在本文中是把黃陵礦業集團一號煤礦某工作面當做案例，支架回撤可以使用新技術。

1 工程概述

在黃陵礦業集團一號煤礦某工作面中，其煤層的厚度平均值、切巷長度、支架數量分別是3.2m、205m、118架。把2條巷道設置在工作面中，選取的通風方法是一個進風一個回風，并且與進風、回風相應的巷道是正巷、副巷。在2條巷道進行掘進時要分別架設一套完整的單軌吊，其作用是把生產時產生的運輸材料與設備的問題進行解決[1]。

2 傳統回撤的計劃

2.1 作業過程

在綜采工作面中，之前固有的支架回撤計劃是非常復雜的，其形成主要由最開始的運輸系統與抽架系統構成，前者形成就是軌道大巷分別和工作面軌道的釘道、切巷起底及系統巷產生環網；后者的形成就是把1臺回柱絞車提前安置在工作面中，掩護架支護作業、支架上平臺作業及預抽架作業的實施可以使用導向滑輪來實現，為了能使切巷的通風正常，就把木垛安裝在掩護架的后面[2]，相鄰木垛的間距是10m，見圖1。

圖1 作業流程圖

2.2 存在的主要問題

（1）較長的準備時間，較低的抽架效率。一則，在回撤之前，要使用人工把回撤通道中的底鼓區域進行起底，一般的起底厚度是0.5～0.8m，個別地方的厚度是1.0m，并且起底所用的時間最少是1周；二則，在進行切巷抽架時，要對支架重復調節，其調節使用的是回柱絞車與單體支柱，1臺支架被抽裝的平均時間是3～4h，支架會在1個圓班被抽裝3～4臺。

（2）在作業時有很高的危險系數。在之前固有的回撤計劃中，當作掩護支架的支架數量是2臺，就會導致老山面的采空區和掩護架有三角區形成，而且其面積非常大，一般情況下，由于要使頂板的穩定性進行保持，那么就要把20根單體支柱進行支設來實現，當頂板的壓力與破碎比較大時，極易導致有死架(柱)、壓架(柱)等問題的產生。除此之外，回柱絞車能夠實現回柱作業與前移掩護架、抽架，在進行人為操作時會有比較大的危險系數[3]。

（3）較高的投入費用。按照之前的工作面進行統計，由于要確保回撤巷道通風的正常性，只投入木材這一項的費用大概就是60萬元。

3 使用新技術

與礦井目前的狀況相結合，關于有問題存在于固有的計劃中，把支架的回撤由絞車回撤轉換成單軌吊回撤的技術提出來了；新式抽架液壓系統的使用，能夠實施以下操作，包括拖拉掩護架、導向、抽架；把掩護支架的數量增多1架，使三角區的面積減小，回風通道的斷面增加的計劃。見圖2。

圖2 回撤平面圖

（1）掩護系統增強。不改變回撤通道的斷面，把掩護支架在切巷中的數量增加1臺，最大可能地放慢了頂板在采空區的下落，進而使采空區的煤壁和矸石之間的間距增大，使回風通道的斷面在進行掩護架之后得到保障，使用木垛的數量減少。并且減小了由老山采空區與支架、掩護架之間產生的三角區面積，使用單體支柱的數量急劇下降，使回柱的危險系數下降。

（2）新式抽架平臺。在切巷產生掩護架之后，其作業時會選取新式抽架平臺，經過液壓系統把抽架平臺分別與預抽支架、掩護架進行連接與作業。在進行抽架時就會下降預抽支架，并把抽架平臺當作中心，其會被牽引鏈進行牽引，一直牽引至抽架平臺中，當進行牽引時，在抽架平臺中的液壓支架會轉動90°；在進行移步時，掩護架和抽架平臺是彼此的中心，經過輪流伸縮抽架平臺和升降掩護架，來完成兩者的互移，其步距是1.75m(即為支架寬度)。

（3）單軌吊的運輸。在末采時期，把單軌吊梁提前安裝在切巷的回撤通道中，并和軌道大巷產生環網。詳細標準是單軌吊梁距離煤幫1.5m，使用的型軌梁的長度是2.25m，D20×2500型高強螺紋錨桿被用作起吊軌梁錨桿，實施錨注所有的錨固劑分別是CK2340、Z2388。在支架被抽架平臺導向與抽出后，支架就會被單軌吊從工作面中運出去[4]。

4 技術成效

實際應用結果表明，新技術的應用，有效提高了工作面支架回撤效率，固有的回撤技術要想把工作面的材料與設備全部回撤完最少要用1.5個月，而新式技術要節約0.5個月，就切巷的支架回撤與之前相比較時間就減少了一半，如表1所示。

表1 新技術與傳統工藝抽架時間消耗情況對比表

使用新式回撤技術，可以使投入的成本下降，固有的回撤的投入費用大概在150～180萬元之間，而新式技術最少節約50～80萬元，就木材損耗這一項就減少了20萬元，如表2所示。

表2 新技術與傳統工藝木材消耗情況對比表

新技術的使用，有不少的作用，比方說，工作面進行抽架的時間減少了，當未出現礦壓時抽架就阻止出現死架、壓架的現象；對移駕、抽架、單軌吊可以完成遠程操控，使操作風險降低[5]；確保有斷面發生在回風通道中，阻止工作面出現弱風、無風的現象[6]。

5 結束語

經過使用綜采工作面支架回撤新技術，更好地保障工作面的快速接續，該回撤新技術的應用可為類似工況下的綜采工作面液壓支架的快速回撤提供參考。