關于綜采液壓支架反向安裝工藝實踐

舒建

【摘 要】綜采液壓支架的反向安裝是指液壓支架由下順槽進入切割孔，自下而上安裝的安裝技術。相較于自上而下安裝，此技術最大的優(yōu)勢在于：一是簡化了運輸環(huán)節(jié)，二是通過支架運輸大大降低了巷道的養(yǎng)護投資。這一安裝技術已經(jīng)成功應用于謝橋煤礦綜采工作面，取得了極佳的經(jīng)濟效益與社會效益。

【Abstract】The reverse installation of the fully-mechanized mining hydraulic support means that the hydraulic support enters the cutting hole from the bottom， and the installation technology is installed from the bottom up. Compared with the top-down installation， the technology has the advantages that the transportation link is simplified， and the maintenance investment of the roadway is greatly reduced through the transportation of the bracket. The installation technology has been successfully applied to the fully-mechanized mining face of the Xieqiao coal mine， and has obtained excellent economic and social benefits.

【關鍵詞】綜采工作面;液壓支架;反向安裝

【Keywords】 fully-mechanized mining face; hydraulic support; reverse installation

【中圖分類號】TD823? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）09-0146-02

1 引言

綜采設備的迅速安裝是密切關乎到綜采工作面持續(xù)生產(chǎn)的一大關鍵環(huán)節(jié)，而被視作綜采工作面安裝主體工程的液壓支架的安裝速度，則是決定所有安裝工程進程的核心原因。多年以來，始終采用液壓支架上行安裝技術。由于礦井開采慢慢朝著深部拓展，上風巷壓力慢慢變大，上行式安裝技術的不足之處日趨明顯。所以，試著運用一類新型的反向安裝技術[1]。

液壓支架的反向安裝技術在謝橋礦為首次應用，沒有可以借鑒的經(jīng)驗。為此，應在反復考察現(xiàn)場、科學論證、認真分析的基礎上，編制出合理的施工規(guī)劃，科學組織，最后，通過該礦2212（1）綜采工作面的成功實踐，為高效、快速安裝綜采工作面開辟了一條有希望的途徑。

2 關于綜采液壓支架

液壓支架是基于摩擦支柱與單體液壓支柱等發(fā)展起來的工作面機械化支護裝置。它同滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機及膠帶輸送機等構(gòu)成一個有機的總體，完成了采、支、運等核心工序的綜合機械化采煤技術，進而推動長壁采煤工藝踏上了一個新的征程。液壓支架可以切實而又可行地支撐以及把控工作面頂板，隔斷采空區(qū)，避免矸石進到工作面，確保施工空間，并且可以跟隨著工作面的推進而進行機械化移動，持續(xù)把采煤機與輸送機推向煤壁，從而實現(xiàn)了工作面高產(chǎn)、高效以及安全生產(chǎn)的需求。液壓支架的總重量與前期投資成本占據(jù)工作面全套綜采裝置的60%～70%，由此，液壓支架變成了當代采煤工藝中的一大核心裝置。另外，采用液壓支架支護頂板是當代采煤技術的一次重要變革，也是煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標志。

3 工作面概況

該工作面為礦井二水平西翼C組采區(qū)11-2煤層一階段，工作面平均走向長度約3000m，傾向長度約200m，煤層平均厚度2.6m，傾角11.8～16.5°，平均13.8°，東起西翼二水平C組采區(qū)上山，西至礦井邊界。回風巷煤層底板標高為

-701.8～-738.6m，運輸巷煤層底板標高為-751.2～-786.1m，工作面通風方式為上行U型通風。上階段1252（1）工作面已于2011年8月31日收作，鄰近1242（3）工作面已于2017年4月29日收作，本面上覆13-1煤1252（3）工作面正在回采。煤層直接頂是11-3煤、煤線1與砂質(zhì)泥巖的復合頂，老頂為細砂巖，平均厚度3.3m。煤層直接底為平均厚度2.6m的砂質(zhì)泥巖，老底為細砂巖。切眼長為200m，切眼寬為7m，傾角15°，切眼頂板支護為錨桿配合錨索支護頂板。

4 液壓支架技術參數(shù)

支架型號：ZZ7200/13/26;最大高度：2600mm;最小高度：1300mm;支架長度：6280mm;支架寬度：1430/1580mm;支架重量：20.4t。

5 支架運輸路線選擇

2212（1）綜采工作面回風巷為沿空巷道，巷道壓力明顯，斷面不足，若工作面液壓支架使用正常的安裝技術，必須投入大量人員對回風巷進行臥底、刷擴以滿足支架安裝條件，工作量極大，巷修工期長將造成工作面接替脫節(jié)。為此，該礦技術、管理人員認真分析、廣泛調(diào)研，對相關技術問題進行重點攻關，采用綜采設備從運輸巷反向安裝的工藝技術，減少了綜采面近兩個月的脫節(jié)時間，在綜采工作面安裝工藝技術方面進行了有益的探索。

6 安裝前的準備工作

在切眼上口的回風巷中正朝著安裝工作面施工絞車臥，絞車臥凈寬為5m，絞車臥底板和回風巷底板一平，施工長度為4.5m。絞車臥內(nèi)安裝2臺JSDB-19慢速絞車，1臺叫作主機，另1臺叫作副機，用來牽引安裝支架，清理干凈工作面內(nèi)的浮貨，切眼內(nèi)巷道凈高控制在2.5m。在切眼內(nèi)距煤壁側(cè)800mm處鋪設38kg/m型軌道，切眼下出口彎設曲率半徑不小于12m的彎道連接風巷與切眼軌道。

7 JSDB-25慢速絞車牽引力驗算

JSDB-25慢速絞車選取大繩型號：準Φ32mm，繩長為200m，額定最大牽引力是250kN。

牽拉支架時所需要的牽引力為：

F=mg（sinα+u1cosα）+qlg（sinα+u2cosα）

式中，m——支架重量，20400kg;

g——重力加速度，9.8m/s2;

α——巷道傾角，15°;

u1——支架摩擦阻力系數(shù)，取0.8;

q——鋼絲繩單位長度質(zhì)量，取3.5kg/m;

l——鋼絲繩使用長度，200m;

u2——鋼絲繩摩擦阻力系數(shù)，取0.15。

通過計算得出F=209.6kN，比JSDB-25慢速絞車額定牽引力250kN小，符合牽拉的要求[2]。

8 安裝工藝

①工作面液壓支架使用由下至上后退式逐架安裝。

②安裝工作面支架之前，最先要做的就是明確第一部支架（1#架）的位置，詳細位置為：沿運輸巷中線位置，為1#架下側(cè)護板的下側(cè)邊為基準線，順著底座下側(cè)邊，垂直頂板打設一排柱距為0.4m的單體支柱，以防1#支架發(fā)生下滑與傾斜[3]。

③所有支架在切眼中正面朝上（推移桿朝上），掩護梁對著底部，便于安裝支架。

④預裝支架和切眼上口的主、副機絞車連接完成以后，移除支架的封車件，牽引支架。主、副機絞車在牽引預裝支架時要邊進行邊開車，力求統(tǒng)一。

⑤在支架的安裝位置斜上方6m的頂板上（軟幫側(cè)）安裝一個導向滑輪。當預裝支架的掩護梁尾端被拉至支架安裝位置上方2m處時，停穩(wěn)主、副絞車，把副機絞車的大繩由支架上拆除，透過滑輪，連接在支架的2個后立柱的繩扣上，在主、副機絞車的牽引下，把預裝支架沿著順時針90°的方向進行旋轉(zhuǎn)，把支架置于安裝位置上，連接好支架的入液與回液管，承載上升。如果支架歪斜，則通過副絞車與單體人工把支架調(diào)整到正確位置（如圖1所示）。

9 結(jié)語

謝橋礦綜采工作面反向安裝的實踐表明，相較于上行安裝技術，反向安裝的發(fā)展?jié)摿Ω?，尤其是在上行安裝技術條件缺乏或無法獲得這一條件時，其優(yōu)點更加突出，尤其對于今后礦井進一步向深部開采，礦壓顯現(xiàn)越來越劇烈，而回風巷為沿空巷道的工作面，可大大減少安裝準備工作量，能夠有效緩解接替緊張局面。

【參考文獻】

【1】林治國，曹峰，王龍飛，等.綜采工作面支架回撤新工藝的應用[J].山西焦煤科技，2019，43（01）：43-45+49.

【2】陳會明.運用“掩護支架+液壓支架撤除機械手”撤除液壓支架技術研究——以中泰礦業(yè)3106工作面實際應用為例[J].技術與市場，2018，25（02）：84+86.

【3】李瑞群.綜采工作面切眼調(diào)斜設計及初采階段調(diào)正工藝研究[J].煤炭工程，2017，49（06）：53-55+59.