如何实现大倾角综采工作面支架安全回撤

如何实现大倾角综采工作面支架安全回撤

摘要：通过对新集二矿131108大倾角综采工作面大顺利撤除工作面采煤机、运输机后，针对工作面液压支架撤除提出了安全管理重点及有效措施方案，对其它大倾角综采支架安全回撤具有一点借鉴指导意义。

关键词：大倾角工作面支架回撤

1、概况

新集二矿131108工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法回采，全部垮落法管理顶板。该面地质条件复杂，煤层走向变化大（机巷拐点以东以俯采为主，最大俯采角达42°；风巷拐点以西以仰采为主，最大仰采角25°），工作面不等长调采且断层发育（实际揭露13条断层）。开采区域位于-550m水平，井下标高-464～-607m，面内11-2煤层赋存较为稳定，总体呈单一构造形态；煤层倾角10～45°，平均32°，实际回采曾达50°，工作面布置ZZ7600/18/38支撑掩护式支架，工作阻力7600KN，技护强度1.067Mpa。

由于地质条件极其复杂，回采过程中断层发育，工作面曾多次片漏，造成顶板受到严重破碎，在后期收做刷扩工期相对较长，随着工作面采煤机、运输机回撤结束，特提出几个重点工作措施方案，对现场支架安全回撤意义深远。

2、工作面上车房绞车选型

根据提升重量和斜巷坡度计算牵引力：

绞车SDJ-32T，最大坡度45°，绳长150米，钢丝绳直径Φ37mm，公称抗拉强度1700Mpa，绞车最大牵引力为32吨，钢丝绳最小破断拉力总和为87.6吨，车物最大重量28吨。

牵引力计算公式：

F拉=W车物（sinθ+u1cosθ）+W绳（sinθ+u2cosθ）

（1）绞车验算：

F拉=W车物（sinθ+u1cosθ）+W绳（sinθ+u2cosθ）

=28×（sin45°+0.015cos45°）+4.87×10-3×150（sin45°+ 0.2cos45°）≈20.71（吨）

绞车最大拉力为32吨，32>20.71

故绞车满足使用要求。

（2）钢丝绳验算：

87.6×2/20.71=8.46>6.5故钢丝绳满足使用要求。

3、安全管理重点

工作面支架撤除时加强顶板管理，严防工作面发生抽冒顶事故。加强工作面及吊装间底板、顶板水治理。工作面支架撤除、装车及打运时要做好警戒。加强工作面轨道管理，保证轨道质量可靠。工作面出架、调向、拖运、装车及打运时要采取合理有效措施，防止支架歪倒、翻滚。支架装、封车保证质量。打运时检查好轨道，绞车司机协调配合，运行平稳，防止车辆掉道。为便于工作面人员安全行走，人员从支架架怀内行走，在架怀内铺设一趟棕绳供人员上下。

4、安全技术措施

（1）工作面撤除期间，若顶板破碎，压力大时，必须加强和保证顶板支护质量，加密木垛布置，每撤除2架在老塘及撤除通道各打1个木垛2.4（2.6）m ×2.6（2.8）m，并保证2个木垛首尾连接成整体，严防工作面抽冒顶发生。为防止风巷及吊装间积水进入工作面，在工作面撤除期间要采取截、堵、引、排方法，使水不进入工作面。吊装间必须挖水泱，水泱规格为1m×1m×0.5m，安装7.5KW 潜水泵一台，及时将水排入风巷外段水池中，工作面底板水采用挖水沟拦截将水引入支架后老塘内。严禁水直接流入工作面。

（2）每撤除2～3台液压支架，在回撤通道及老塘内各打1个2.4（2.6）m×2.6（2.8）m支护木垛。锚网索支护段每撤一架在该架煤壁侧打不少于8棵点柱，工作面上段套工字钢棚段撤除时，必须在每根棚梁下打至少4棵点柱。并且点柱应均匀分布。打点柱时要预留好打木垛位置。在撤除支架时必须在待撤除支架下方的木垛或点柱上方用菱形金属网对老塘及撤除通道进行封闭。

（3）工作面开始撤除支架时，每班必须在工作面上下出口向外5～10米安排专人警戒并悬挂警戒牌，严禁人员进入工作面。工作面支架撤除10架以后，在工作面下出口向外10米处悬挂明显“工作面禁止行人”警示牌，严禁人员从工作面通行。

（4）工作面支架出架、调向及装车时，专人在待撤除支架架怀内观察和指挥外，其他人员必须撤至拖运及装车绞车上方设有挡墙的架怀内的安全地点，绞车钢丝绳回弹范围内严禁有人。工作面打运时，工作面及上出口要设置专人警戒，上口要悬挂警戒牌，观察人员必须在有挡墙的支架架怀内进行观察车辆运行状况，打运时信号采用声光信号和通讯载波信号，载波信号每隔10架安装一台，并悬挂在支架前立柱中间，便于观察人员使用，各个载波处均设专人观察车辆运行情况，发现问题及时停车处理。

（5）装车时要根据工作面倾角，装车重心要适中，封车牢固。打运时两台

绞车要安排有经验绞车司机进行操作，两台绞车要配合协调，用力要均匀。由于工作面倾角大，为防止车辆在运行时抬头后仰，要使用好压绳（链），压绳使用Φ37mm钢丝绳（SGZ630大链），经前立柱与绞车主绳连接，使车辆重心前移，保证车辆平稳运行。

（6）打运前必须对打运路线轨道进行严格检查验收，工作面72#～75#架悬空段轨道以用混泥土浇注垫实）。由于工作面收作期间为仰采，架怀侧轨道易悬空，为保证轨道牢固稳定，每节轨道至少加穿一棵2米以上长圆木料，并与底板接实。工作面出架时防倒、防滑绞车要连接可靠、连接位置适宜。防倒绞车连接在支架前立柱上，出架绞车连接在支架前梁上，两台绞车协调配合，同时在支架下方打好4棵垂直顶底板戗柱，戗柱应有力，防止支架在前移过程中歪倒、翻滚。调向、拖运及装车时，由于底板倾斜，调向、拖运时，要根据现场情况，将装车平台以下支架护帮板打开，打开时护帮板与顶梁垂直，调向、拖运以煤壁侧绞车为主，架下绞车配合进行，确保支架不侧翻歪倒。

5、结语

虽然131108综采工作面倾角大，顶板破碎，为支架回撤、打运增加了难度系统，给安全管理带来很大隐患，但是在通过行之有效的技术措施后，在撤除期间未发生一例安全事故，为以后大倾角支架回撤提供了可靠参考方案。

参考文献

[1]周昌明，陈光强.大倾角综采工作面输送机和支架整体防滑[J].煤矿开采，1999（4）：55-56.

[2]殷露中，乔福祥.倾斜煤层采场矿压显现规律[J].矿山压力与顶板管理，1995（2）：30-35.

[3]钱鸣高，刘听成.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.