综采工作面支架快速回撤实践
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图 2 下端头支架拐弯示意
4 3 支架起吊 、 装车 ( 1)起吊车间布置。在运输巷切眼以外约 30 m 处布置起吊车间, 起吊车间高 3 1 m, 采用 4 个支架 推移千斤顶作为起吊工具。千斤顶上端通过钢丝绳 绳套与巷道内的 U 型钢棚连接 , 下端通过钢丝绳绳 套连接挂钩。下端挂钩直接钩到支架底座侧面的起 吊孔上进行支架起吊。 ( 2)支架起吊装 车方法。 ∀ 支架拉到位后 , 首 先用绳套将尾梁固定在掩护梁下方 , 然后用手拉葫 芦将尾梁吊起 , 去掉尾梁与掩护梁的铰接销和尾梁 千斤顶的铰接销。 # 将尾梁折叠至掩护梁下方, 用 6 个绳套分别与掩护梁连接。 ∃ 用起吊千斤顶将支 架吊起 400 mm 后 , 将平板车运至 ( 下转第 71 页 )
( 2) 适用条件。这种临时支护适用于锚杆 ( 网 ) 支护的煤巷、 半煤岩巷 , 且锚杆外露部分有螺纹。 ( 3) 使用方法。放炮 (掘进机切割 ) 后进行敲帮 问顶, 清除顶板和两帮上的危岩活矸 ( 煤 ); 用力矩 扳手紧固掘 进面的锚杆 , 使锚杆锚固 力不小于 40 k N, 而后以掘进工作面最靠前的顶板 2 排锚杆来安 设吊环 , 并在原吊挂前探梁的锚杆上加上第 2 个螺 母 , 吊环螺母旋入锚杆不小于 10 mm, 拧紧 , 然后 2 人 站在有支护的地点用锚梁将锚梁锚网托起 , 紧贴
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图 1 工作面内转架示意
4 2 下端头支架拐弯 # # 将 7 绞车钩头通过卸扣与支架尾部相连, 将 4 绞车钩头与 支架推移杆相 连, 缓慢 开动 7 和 4 绞 车, 使支架旋转进入运输巷完成拐弯, 下端头支架拐 弯如图 2 所示。
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4 支架回撤步骤
4 1 转架 ( 1) 去掉支架伸缩梁前端 打设的单体柱, 操作 支架阀组, 使前梁与顶梁铰接销下方的定位小孔对 正 , 并穿入销轴 ( 30 mm ! 390 mm ) 。 ( 2) 降低支架 , 并用单体柱支撑前梁前端使前 梁小幅活动 , 用专用拔锤将前梁与顶梁的铰接销抽 出 ; 去掉支撑前梁的单体柱 , 使前梁垂直悬挂在顶梁 前端。 ( 3) 在下侧支架前梁起吊环上悬挂 10 t滑轮 , # 9 绞车钢丝绳通过滑轮与支架推移杆相连并拉紧钢 丝绳; 收回支架尾梁插板, 在底板上正对插板伸出位 置、 垂直插板方向摆 2 块木道板 ; 用单体柱柱头支设 在支架顶梁上 , 柱根向老巷侧斜撑到底板上 ( 采用 远距离供液 ) 。 ( 4) 开动 9 绞车 , 同时伸出支架尾梁插板, 对单 54
图 5 锚杆 ( 网 ) 支护巷道前探梁示意
6 结语
临时支护的护顶效果直接关系到顶板安全。为 杜绝空顶作业 , 在永久支护前 , 必须依据现场实际地 质条件, 首先选择科学合理的临时支护。但临时支 护不是万能的 , 它只是一种有效的手段 , 传统的敲帮 问顶制度、 专人观察顶板等方法依然要使用。工作 面发生顶板事故的原因 很多, 有 主观原因、 客观原 因, 质量原因、 管理原因等, 只有综合治理才能使用 好临时支护, 杜绝空顶作业, 控制顶板事故的发生, 实现煤矿安全生产。 ( 责任编辑: 秦爱新 )
2010 年第 5期
马莉萍等 : 掘进工作面不同支护条件下临时支护浅探
总第 173 期
Βιβλιοθήκη Baidu
4 m ) 和吊挂探梁的吊环组成 ( 图 5)。
顶板 , 穿入前探梁到掘进面煤壁 ( 距煤壁 300 mm 左 右 ) , 按要求用锚梁或钩钎将锚网 ( 需要铺网的情况 下 ) 锚梁推 至所要打锚杆位置, 背 顶时应预留出锚 杆眼的位置。用楔子打紧前探梁 , 且保证前探梁互 相平行, 并垂直于 掘进面, 在 前探梁的掩护 下打锚 杆、 出煤 ( 矸 )等。但遇到下列情况应改用轻型单体 液压支柱 : ∀ 巷道顶板破碎、 裂隙发育、 围岩自稳性 差时 ; # 前探梁不能及时推进或无法推进时 ; ∃ 施工 永久支护 , 前探梁须抽掉时 ; % 当有悬岩、 悬顶或伞 岩, 经敲帮问顶不能找掉时。
收稿日期 : 2010- 02- 03 作者简介 : 刘 世峰 ( 1984 ), 男 , 河北 邢台人 , 助 理工程 师, 2007 年 毕业于河南理工大学 , 现从事技术管理工作。
2 支架回撤方案
针对赵固一矿 11011 工作面的特殊地质条件, 制订以下支架回撤方案 : 预掘回撤通道 , 保证支架回 撤空间; 在工作面内对支架进行前梁解体, 缩短支架 整体长度 , 并利用回柱绞车配合单体柱完成支架转 向, 在工作面内用 20 t回柱绞车拖运支架, 在运输巷 安装起吊棚对支架进行装车外运。 53
Abstrac t : In the process o f supportw ithdra w ing on fu lly m echan ized w ork ing face in Zhaogu N o . 1 Coa lM ine , m ethods o f pre excava tion the w ithdraw ing channe , l pre lay ing p la te fra m e using pave m en tm eta lm esh, w ire rope and logs on the roo f a t the end o fm ining , pre lay ing plate in front o f suppo rt dur ing support w ithdraw ing w ere used to so lve the prob lem of support w ithdra w ing under the cond itions of h igh rock pressure and broken roo. f A pplication of these m ethods ach ieved qu ick w ithdraw ing of suppo rt safe ly , and ti m e w as saved obv i ously , and had g rea t soc ia l and econo m ic benefits. K eywords : fu lly m echanized w orking face ; broken roo ; f quick w ithdraw ing o f support
1 工程概况
11011 工作面为赵固一矿首采工作 面, 所采煤 层为二 1 煤 , 煤层节理、 层理发育, 局部含有薄层夹 矸 , 而且性脆 , 煤层结构简单。工作面采用倾斜分层 走向长壁采煤法 , 倾向长 172 2 m, 采高 3 5 m。直 接顶为泥岩 , 遇水泥化、 强度明显降低。基本顶为大
2010 年第 5期
中州煤炭
总第 173期
3 支架回撤准备工作
( 1) 维护回撤通道。回撤通道为 4 0 m ! 2 8 m 矩形断面, 锚网 + 锚索联合支护 , 并打设 4 排单体柱 进行加强支护。受工作面超前压力影响, 回撤通道 变形明显, 两帮收敛及底 鼓严重, 大 部分单体柱折 断。主要采取 4 种措施维护回撤通道: ∀ 对顶板注 浆 ( 波雷因 ) 加固 ; # 对折断的单体柱重新更换; ∃ 用道板打设井字形木垛对顶板进行加强支护 ; %当 工作面与回撤通道贯通后 , 对通道进行挖底, 用单体 柱 + 工字钢梁打设走向棚支护。 ( 2) 处理拖拉 支架段巷道底板。 11011 工作面 液压支架质量为 20 6 , t 切眼内运输时直接在底板 上拖移必然对底板造成破坏, 使底板形成深沟 , 造成 支架在底板上拖移时摩擦阻力变大, 缩短钢丝绳的 使用寿命; 且 11011 工作 面为俯采 , 底板 涌水量约 100 m /h , 易造成新巷积水, 加剧支架拖移时对底板 的破坏 , 给支架的拖移带来困难。 为了解决切眼内支架拖移破坏底板问题 , 在工 作面内底板上铺设钢板作为支架拖移轨道 , 避免拖 移时对底板的破坏, 减小支架拖移时的阻力。 支架在煤底板上拖移时的 摩擦阻力为 60 564 N; 支架在钢板铺底的底板上拖移时的摩擦阻力为 30 282 N; 由于工作面坡度 3&~ 5& , 摩擦阻力近似为 钢丝绳拉力 , 底板铺设钢板后, 支架的拖移拉力减小 了 30 282 N。
( 上接第 54页 )
支架正下方, 并用卡道器固定 , 车
巷布置, 注液升紧; # 回撤出 5 支架; ∃ 将 6 支架转
# #
轮两侧用木楔背紧。 % 操作阀组使支架缓慢下放到 平板车上, 用单体柱调整支架的位置使固定螺栓孔 对正。 ∋ 支架四角用 M 30 ! 100 mm 螺栓配合平垫、 弹垫与平板车固定。 4 4 调设掩护支架 由于工作面顶板破碎 , 支架回撤后, 顶板及时垮 落 , 回撤三角区内顶板维 护困难, 转 架空间难以保 证。通过采用单体柱配合调设掩护支架的方法对三 角区进行支护, 保证了磨架空间。掩护支架布置如 图 3 所示。
3
体柱进行供液 ; 通过绞车的拉力和插板、 单体柱的顶 推使支架前移 ; 当支架前移 2 m 时停止绞车和单体 柱供液, 同时收回插板。 ( 5)通过绳套将 10 t滑轮固定在 4 掩护支架新 # 巷侧大立柱上; 将 9 绞车钢丝绳通过滑轮与需转向 支架的四连杆相连 ; 将 7 绞车钩头与所转向支架的 推移杆相连; 慢慢开动 9 和 7 绞车使支架旋转至正 对下端头 , 以完成转向。 # # ( 6)支架转向后 , 通过 7 和 8 绞车形成对拉将 支架拖移至下端头。工作面内转架如图 1所示。
Practice on Support Qu ick w ithdraw in g on Fu lly m echan ized W ork ing Face
L iu Shifeng, F an Anm in , Zhou Zongxun
( Zhaogu N o . 1 CoalM ine, J iaozuo Coa l Co. , L td. , H enan Coal and Chem ical Industry Group Co . , L td. , X inx iang 453634, China)
占砂岩, 高角度节理、 裂隙比较发育。 工作面需回撤的主要设备有 : 采煤机、 刮板输送 机、 液压支架、 转载机、 破碎机、 胶带输送机、 移动变 电站、 液压泵站等 , 其中液压支架 117 架 , 包括中间 架 111 架, 型号为 ZF 6800 20 /38; 过渡架 6 架, 型号 为 ZFG7200 20/ 38 。 在综采工作面回撤工作中 , 液压支架的回撤占 用时间最多, 难度 最大, 是工 作面回撤最重 要的环 节。由于 11011 工作面顶板破碎 , 矿压显现明显, 回 撤空间不好维护, 同时液压支架尺寸较大, 对运输系 统的要求较高。
2010 年第 5期
中州煤炭
总第 173期
综采工作面支架快速回撤实践
刘世峰, 范安民, 周宗勋
( 河南煤业化工集团 焦煤公司赵 固一矿 , 河南 新乡 453634)
摘要 : 赵固一矿在综采工作 面支架回撤过程中 , 通过预掘回撤通道 、 回采末期在顶板铺设金属网和圆木 , 支架 回撤期间架前铺设钢板的方法 , 有效解决了高矿压 、 破碎 顶板条件下 支架回撤 难题 , 实 现了支架 的安全 快速 回撤 , 节省了时间 , 经济 、 社会效益显 著 。 关键词 : 综采工作面 ; 破碎顶板 ; 支架 快速回撤 中图分类号 : TD 355 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1003- 0506( 2010) 05- 0053- 02
目前综采是我国煤矿地下采煤工艺的重要发展 方向, 它具有高产、 高效、 安全、 低耗以及劳动条件好 和劳动强度低等特点。综采工艺不仅提高了煤矿地 下开采的机械化水平, 而且减少了工作面顶板事故 的发生。综采工作面支架因架型体积大, 质量大, 回 [ 1 2] 撤技术 研 究 显 得 尤 为 重 要 。 赵 固 一 矿 结 合 11011 工作面情况 , 采用预掘回撤通道确保回采空 间、 架前铺设钢板来减小支架拖移阻力等方法 , 保证 了工作面支架安全快速回撤。
图 2 下端头支架拐弯示意
4 3 支架起吊 、 装车 ( 1)起吊车间布置。在运输巷切眼以外约 30 m 处布置起吊车间, 起吊车间高 3 1 m, 采用 4 个支架 推移千斤顶作为起吊工具。千斤顶上端通过钢丝绳 绳套与巷道内的 U 型钢棚连接 , 下端通过钢丝绳绳 套连接挂钩。下端挂钩直接钩到支架底座侧面的起 吊孔上进行支架起吊。 ( 2)支架起吊装 车方法。 ∀ 支架拉到位后 , 首 先用绳套将尾梁固定在掩护梁下方 , 然后用手拉葫 芦将尾梁吊起 , 去掉尾梁与掩护梁的铰接销和尾梁 千斤顶的铰接销。 # 将尾梁折叠至掩护梁下方, 用 6 个绳套分别与掩护梁连接。 ∃ 用起吊千斤顶将支 架吊起 400 mm 后 , 将平板车运至 ( 下转第 71 页 )
( 2) 适用条件。这种临时支护适用于锚杆 ( 网 ) 支护的煤巷、 半煤岩巷 , 且锚杆外露部分有螺纹。 ( 3) 使用方法。放炮 (掘进机切割 ) 后进行敲帮 问顶, 清除顶板和两帮上的危岩活矸 ( 煤 ); 用力矩 扳手紧固掘 进面的锚杆 , 使锚杆锚固 力不小于 40 k N, 而后以掘进工作面最靠前的顶板 2 排锚杆来安 设吊环 , 并在原吊挂前探梁的锚杆上加上第 2 个螺 母 , 吊环螺母旋入锚杆不小于 10 mm, 拧紧 , 然后 2 人 站在有支护的地点用锚梁将锚梁锚网托起 , 紧贴
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图 1 工作面内转架示意
4 2 下端头支架拐弯 # # 将 7 绞车钩头通过卸扣与支架尾部相连, 将 4 绞车钩头与 支架推移杆相 连, 缓慢 开动 7 和 4 绞 车, 使支架旋转进入运输巷完成拐弯, 下端头支架拐 弯如图 2 所示。
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4 支架回撤步骤
4 1 转架 ( 1) 去掉支架伸缩梁前端 打设的单体柱, 操作 支架阀组, 使前梁与顶梁铰接销下方的定位小孔对 正 , 并穿入销轴 ( 30 mm ! 390 mm ) 。 ( 2) 降低支架 , 并用单体柱支撑前梁前端使前 梁小幅活动 , 用专用拔锤将前梁与顶梁的铰接销抽 出 ; 去掉支撑前梁的单体柱 , 使前梁垂直悬挂在顶梁 前端。 ( 3) 在下侧支架前梁起吊环上悬挂 10 t滑轮 , # 9 绞车钢丝绳通过滑轮与支架推移杆相连并拉紧钢 丝绳; 收回支架尾梁插板, 在底板上正对插板伸出位 置、 垂直插板方向摆 2 块木道板 ; 用单体柱柱头支设 在支架顶梁上 , 柱根向老巷侧斜撑到底板上 ( 采用 远距离供液 ) 。 ( 4) 开动 9 绞车 , 同时伸出支架尾梁插板, 对单 54
图 5 锚杆 ( 网 ) 支护巷道前探梁示意
6 结语
临时支护的护顶效果直接关系到顶板安全。为 杜绝空顶作业 , 在永久支护前 , 必须依据现场实际地 质条件, 首先选择科学合理的临时支护。但临时支 护不是万能的 , 它只是一种有效的手段 , 传统的敲帮 问顶制度、 专人观察顶板等方法依然要使用。工作 面发生顶板事故的原因 很多, 有 主观原因、 客观原 因, 质量原因、 管理原因等, 只有综合治理才能使用 好临时支护, 杜绝空顶作业, 控制顶板事故的发生, 实现煤矿安全生产。 ( 责任编辑: 秦爱新 )
2010 年第 5期
马莉萍等 : 掘进工作面不同支护条件下临时支护浅探
总第 173 期
Βιβλιοθήκη Baidu
4 m ) 和吊挂探梁的吊环组成 ( 图 5)。
顶板 , 穿入前探梁到掘进面煤壁 ( 距煤壁 300 mm 左 右 ) , 按要求用锚梁或钩钎将锚网 ( 需要铺网的情况 下 ) 锚梁推 至所要打锚杆位置, 背 顶时应预留出锚 杆眼的位置。用楔子打紧前探梁 , 且保证前探梁互 相平行, 并垂直于 掘进面, 在 前探梁的掩护 下打锚 杆、 出煤 ( 矸 )等。但遇到下列情况应改用轻型单体 液压支柱 : ∀ 巷道顶板破碎、 裂隙发育、 围岩自稳性 差时 ; # 前探梁不能及时推进或无法推进时 ; ∃ 施工 永久支护 , 前探梁须抽掉时 ; % 当有悬岩、 悬顶或伞 岩, 经敲帮问顶不能找掉时。
收稿日期 : 2010- 02- 03 作者简介 : 刘 世峰 ( 1984 ), 男 , 河北 邢台人 , 助 理工程 师, 2007 年 毕业于河南理工大学 , 现从事技术管理工作。
2 支架回撤方案
针对赵固一矿 11011 工作面的特殊地质条件, 制订以下支架回撤方案 : 预掘回撤通道 , 保证支架回 撤空间; 在工作面内对支架进行前梁解体, 缩短支架 整体长度 , 并利用回柱绞车配合单体柱完成支架转 向, 在工作面内用 20 t回柱绞车拖运支架, 在运输巷 安装起吊棚对支架进行装车外运。 53
Abstrac t : In the process o f supportw ithdra w ing on fu lly m echan ized w ork ing face in Zhaogu N o . 1 Coa lM ine , m ethods o f pre excava tion the w ithdraw ing channe , l pre lay ing p la te fra m e using pave m en tm eta lm esh, w ire rope and logs on the roo f a t the end o fm ining , pre lay ing plate in front o f suppo rt dur ing support w ithdraw ing w ere used to so lve the prob lem of support w ithdra w ing under the cond itions of h igh rock pressure and broken roo. f A pplication of these m ethods ach ieved qu ick w ithdraw ing of suppo rt safe ly , and ti m e w as saved obv i ously , and had g rea t soc ia l and econo m ic benefits. K eywords : fu lly m echanized w orking face ; broken roo ; f quick w ithdraw ing o f support
1 工程概况
11011 工作面为赵固一矿首采工作 面, 所采煤 层为二 1 煤 , 煤层节理、 层理发育, 局部含有薄层夹 矸 , 而且性脆 , 煤层结构简单。工作面采用倾斜分层 走向长壁采煤法 , 倾向长 172 2 m, 采高 3 5 m。直 接顶为泥岩 , 遇水泥化、 强度明显降低。基本顶为大
2010 年第 5期
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总第 173期
3 支架回撤准备工作
( 1) 维护回撤通道。回撤通道为 4 0 m ! 2 8 m 矩形断面, 锚网 + 锚索联合支护 , 并打设 4 排单体柱 进行加强支护。受工作面超前压力影响, 回撤通道 变形明显, 两帮收敛及底 鼓严重, 大 部分单体柱折 断。主要采取 4 种措施维护回撤通道: ∀ 对顶板注 浆 ( 波雷因 ) 加固 ; # 对折断的单体柱重新更换; ∃ 用道板打设井字形木垛对顶板进行加强支护 ; %当 工作面与回撤通道贯通后 , 对通道进行挖底, 用单体 柱 + 工字钢梁打设走向棚支护。 ( 2) 处理拖拉 支架段巷道底板。 11011 工作面 液压支架质量为 20 6 , t 切眼内运输时直接在底板 上拖移必然对底板造成破坏, 使底板形成深沟 , 造成 支架在底板上拖移时摩擦阻力变大, 缩短钢丝绳的 使用寿命; 且 11011 工作 面为俯采 , 底板 涌水量约 100 m /h , 易造成新巷积水, 加剧支架拖移时对底板 的破坏 , 给支架的拖移带来困难。 为了解决切眼内支架拖移破坏底板问题 , 在工 作面内底板上铺设钢板作为支架拖移轨道 , 避免拖 移时对底板的破坏, 减小支架拖移时的阻力。 支架在煤底板上拖移时的 摩擦阻力为 60 564 N; 支架在钢板铺底的底板上拖移时的摩擦阻力为 30 282 N; 由于工作面坡度 3&~ 5& , 摩擦阻力近似为 钢丝绳拉力 , 底板铺设钢板后, 支架的拖移拉力减小 了 30 282 N。
( 上接第 54页 )
支架正下方, 并用卡道器固定 , 车
巷布置, 注液升紧; # 回撤出 5 支架; ∃ 将 6 支架转
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轮两侧用木楔背紧。 % 操作阀组使支架缓慢下放到 平板车上, 用单体柱调整支架的位置使固定螺栓孔 对正。 ∋ 支架四角用 M 30 ! 100 mm 螺栓配合平垫、 弹垫与平板车固定。 4 4 调设掩护支架 由于工作面顶板破碎 , 支架回撤后, 顶板及时垮 落 , 回撤三角区内顶板维 护困难, 转 架空间难以保 证。通过采用单体柱配合调设掩护支架的方法对三 角区进行支护, 保证了磨架空间。掩护支架布置如 图 3 所示。
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体柱进行供液 ; 通过绞车的拉力和插板、 单体柱的顶 推使支架前移 ; 当支架前移 2 m 时停止绞车和单体 柱供液, 同时收回插板。 ( 5)通过绳套将 10 t滑轮固定在 4 掩护支架新 # 巷侧大立柱上; 将 9 绞车钢丝绳通过滑轮与需转向 支架的四连杆相连 ; 将 7 绞车钩头与所转向支架的 推移杆相连; 慢慢开动 9 和 7 绞车使支架旋转至正 对下端头 , 以完成转向。 # # ( 6)支架转向后 , 通过 7 和 8 绞车形成对拉将 支架拖移至下端头。工作面内转架如图 1所示。
Practice on Support Qu ick w ithdraw in g on Fu lly m echan ized W ork ing Face
L iu Shifeng, F an Anm in , Zhou Zongxun
( Zhaogu N o . 1 CoalM ine, J iaozuo Coa l Co. , L td. , H enan Coal and Chem ical Industry Group Co . , L td. , X inx iang 453634, China)
占砂岩, 高角度节理、 裂隙比较发育。 工作面需回撤的主要设备有 : 采煤机、 刮板输送 机、 液压支架、 转载机、 破碎机、 胶带输送机、 移动变 电站、 液压泵站等 , 其中液压支架 117 架 , 包括中间 架 111 架, 型号为 ZF 6800 20 /38; 过渡架 6 架, 型号 为 ZFG7200 20/ 38 。 在综采工作面回撤工作中 , 液压支架的回撤占 用时间最多, 难度 最大, 是工 作面回撤最重 要的环 节。由于 11011 工作面顶板破碎 , 矿压显现明显, 回 撤空间不好维护, 同时液压支架尺寸较大, 对运输系 统的要求较高。
2010 年第 5期
中州煤炭
总第 173期
综采工作面支架快速回撤实践
刘世峰, 范安民, 周宗勋
( 河南煤业化工集团 焦煤公司赵 固一矿 , 河南 新乡 453634)
摘要 : 赵固一矿在综采工作 面支架回撤过程中 , 通过预掘回撤通道 、 回采末期在顶板铺设金属网和圆木 , 支架 回撤期间架前铺设钢板的方法 , 有效解决了高矿压 、 破碎 顶板条件下 支架回撤 难题 , 实 现了支架 的安全 快速 回撤 , 节省了时间 , 经济 、 社会效益显 著 。 关键词 : 综采工作面 ; 破碎顶板 ; 支架 快速回撤 中图分类号 : TD 355 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1003- 0506( 2010) 05- 0053- 02
目前综采是我国煤矿地下采煤工艺的重要发展 方向, 它具有高产、 高效、 安全、 低耗以及劳动条件好 和劳动强度低等特点。综采工艺不仅提高了煤矿地 下开采的机械化水平, 而且减少了工作面顶板事故 的发生。综采工作面支架因架型体积大, 质量大, 回 [ 1 2] 撤技术 研 究 显 得 尤 为 重 要 。 赵 固 一 矿 结 合 11011 工作面情况 , 采用预掘回撤通道确保回采空 间、 架前铺设钢板来减小支架拖移阻力等方法 , 保证 了工作面支架安全快速回撤。