悬移支架工作面延伸的实践与应用 综采工作面液压支架

　　中图分类号：TD823.91 文献标识码：A　　【摘要】：针对大平煤矿21061工作面受采空区影响不规则的现状，通过调整工作面推进度参数和支架布置方式，实现两个悬移支架工作面成功延伸连接。解决了悬移支架在不规则工作面的延伸连接问题，加大了悬移支架在不规则工作面是使用率，提升了炮采工作面的支护水平。
　　【关键词】：悬移支架 延伸 实践与应用
　　前言
　　大平煤矿位于新密、登封两市交界处的香山脚下，矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓，主采二1煤层。随着工作面支护装备水平的提高，在回采工作面全部安装使用整体顶梁组合悬移液压支架，逐步淘汰了单体柱π型钢工作面支护，降低工人劳动强度，确保工作面安全生产，从顶板管理上和安全效益方面都取得了明显的效果。但是受地质构造影响，局部存在采空区，为提高煤炭资源回收率，工作面布置不规则，需要调整生产系统和不断的加减架，影响了工作面的安全回采和产量组织。
　　大平煤矿在21061工作面下付巷在设计施工过程中，为提高煤炭资源回收率，在距离工作面切巷35m的位置平行于下付巷施工一条联巷，与下付巷贯通后，形成一个40m长的小工作面的现状。为保证安全生产，实现工作面推进35m后，生产系统合理，需要将两个工作面的悬移支架进行连接，通过对实施方案的优化，取得了良好的效果。
　　1 概况
　　1.1 工作面概况
　　21061工作面1号面长80m，共安装80架ZH2000/16/24Z型整体顶梁组合悬移液压支架，其中上安全出口安装6架端头支架，下安全出口采用8对4m的π型钢配单体柱支护，方便在回采过程中进行增加支架，上下超前支护段采用3.5mπ型钢配合2.5m单体柱进行替换U型钢，1号段切巷距离2号段切巷35m，在2号段且巷内安装40架ZH2000/16/24Z型整体顶梁组合悬移液压基本支架。并且两工作面之间的夹角为20°，随着工作面的推进，需要进行调整生产系统调整。工作面平面图如图1所示。
　　2 回采方案设计
　　2.1 方案一
　　21061工作面1号面按原设计推进方向进行推进，运输、出煤系统不进行调整，在距离2号工作面10m时，在2号面铺设刮板输送机，共同利用下付行形成出煤系统，两工作面合二为一形成对拉工作面，此时工作面为两进一回的通风方式，工作面采用两部刮板输送机进行煤炭运输，形成新的生产系统。
　　2.2 方案二
　　在1号工作面推进过程中，2号工作面和新下付巷进行刮板输送机及运输皮带的铺设安装准备，在1号工作面距离2号工作面20m时，开始调整1号面的推进方向，使1号工作面逐步与2号工作面之间的夹角减少，最终使两个工作面的支架形成一条直线，方便支架的完整对接，当两工作面支架完成对接行一个工作面后，拆除原下付巷的设备，调整运煤系统调整到新下付巷内，形成新的生产系统。
　　3、方案比较
　　与方案二比较，方案一在两工作面同时生产过程中，存在以下不利因素:①工作面在生产过程中切巷内有两部机电设备，两个刮板输送机头出，不利用安全管理。②两工作面在生产中不能同时进行回采，必须其中一个工作面滞后一排巷进回采，增大了工作面机头范围内的空顶空间，造成应力集中，容易出现冒顶事故。③2号工作面推进20m后与新下付巷之间的夹角为30°不利用安全出口新下付巷的端头管理。相比之下方案二有以下优点：①两工作面形成对接之后，形成一个工作面便于工程质量及安全管理。②工作面采用一部刮板输送机进行运输，便于机电设备管理和维护。③工作面推进中可以通过削巷调整工作面支架，使其与新下巷的夹角变大，有利于上下端头的安全管理。经过严密的技术论证，最终确定采用方案二。
　　4、支架延伸关键要点
　　4.1根据工作面实际情况，向前推进35m后1号工作面需要与2号工作面进行延伸连接，1号面与2号面切之间的夹角为20°，并且机头超前于机尾20m，结合以上因素，为了保证顺利工作面与延伸段合理搭接，制定了削巷措施：根据绘制的平面放大图及现场测算的数据在工作面支架上标注出相应的推进线，严格按照削巷比例进行推进，其削巷比例为1:3，即机尾每推进0.8m，机头推进2.4m；回采期间要求当班验收员按照削巷比例拉好移架线，随着推进距离的变短，逐渐调整削巷比例，为工作面顺利延伸打下基础。
　　4.2削巷过程中，1号面长度逐渐延长，要求各班组回采期间根据现场情况及时向机尾方向调架，保证支架的间距、巷道的直线性及高度满足生产要求，调架后1号面机头处及增加支架。
　　4.3当1号面距延伸段余10m时，1号面与延伸段2号面夹角为10°，切巷机头处增加5棚π型钢支护。提前在2号面与1号面连接处安装悬移支架，安装支架时，先安装2号面延伸段机尾后安装切巷机头，延伸段机尾可直接安装支架，逐步调整两个工作面之间的间距。
　　4.4工作面延伸期间坚持每班由班组长、验收员负责采取拉线测量的方法控制工作面回采情况与延伸段巷道方向是否保持一致，当1号工作面回采至距2号面延伸段余4m时，经测量老塘相对于煤墙多出0.2m，安排当班班组回采期间向机头方向进行调架，回采期间以延伸段巷道方向为标准，顺着切巷方向测量煤墙与老塘前后的距离，逐渐调整托梁及支架的直线型， 以此类推，逐渐调整，具备连接时，暂停一班生产，进行机电设备调整和悬移支架的连接。
　　5、施工组织
　　5.1随着工作面推进适当减缓俯采坡度，当工作面推至改造巷切巷机尾出口时，保证原工作面切巷与改造巷切巷顶梁保持一致，下尾巷与切顶线回齐，保证巷道的直线性，以便于设备搭接。
　　5.2当原工作面溜子推至与改造巷切巷内溜子方向一致时方可拆除原工作面溜子机头电机。
　　5.3由施工队负责把原工作面溜子机头电机拆除，采用改造巷切巷内溜子将原工作面溜子机头电机拉至改造巷切巷内机头处，当原工作面机头拉到位后，将改造巷切巷机头电机更换为原工作面机头电机，并把工作面搭接处溜子连接到位。
　　5.4根据工作面增架后与改造巷切巷内支架间的间距大小，将改造巷切巷内支架向工作面机尾方向通过调架千斤顶通架进行调整，保证工作面延伸后支架连接为整体，达到作业规程要求标准。
　　6、经济效益分析
　　6.1工作面验收用4个小时就完成了支架的对接和设备调整工作，工作面的一次性成功对接，充分的证明了对接工艺及方法、步骤和措施的科学性、可行性。
　　6.2两工作面形成对接之后，形成一个工作面便于工程质量及安全管理。对接后采用一部刮板输送机进行运输，便于机电设备管理和维护。减少了工作面的设备数量，降低了因机电设备故障对工作面正常生产的影响。
　　6.3工作面对接后增加回采储量10万多吨，提高了煤炭资源回收，又延长了工作面的回采时间，有效减缓了矿井工作面接替的紧张局面，为矿井稳产奠定了基础。
　　7、结 语
　　通过在21061工作面实现悬移支架的对接摸索与实践，通过采取措施，采用削巷、调巷等方法实现了工作面的顺利延伸，解决了悬移支架在不规则工作面推广使用，构成新的生产系统，新的生产系统保证了工作面的正常生产，方便了悬移支架的维护，提高了煤炭资源回收率和生产工效，提升了质量标准化水平。为其它类似工作面对接提供了实践经验。
　　作者简介：张亚鹤 （1982.8—），男，河南泌阳人，汉族，2010年毕业于河南理工大学，现任大平矿生产技术科副科长。