潞安集团余吾煤业、综采二队 山西省长治市 046100
摘要：通过应用液压支架井下解体技术，实现液压支架分装分运，安全、快速、经济撤除液压支架，解决了不规则综采工作面回采过程中逐渐撤除液压支架时，液压支架运输沿途巷道因受压变形导致支架整体运输困难的难题，拓展了综采技术应用空间。综采工作面因地质构造等因素布置成不规则状时，随着工作面的回采推进，需逐渐撤除液压支架，通过应用液压支架井下解体技术，实现液压支架分装分运，技术可行，不仅用时少、用工省，而且安全可靠性更高，有效解决了支架运输沿途巷道受压变形导致支架整体运输困难的难题，技术经济效果明显，值得类似条件的矿井借鉴。
关键词：综采 液压支架 应用
1.液压支架分装分运的必要性
随着科技的发展，综合机械化采煤（简称综采）技术已成为采煤技术发展的主流，被越来越多的矿井广泛应用，并得到新的拓展。综采工作面因地质构造等因素布置成不规则状时， 随着工作面的回采推进，需逐渐撤除液压支架，然而，液压支架运输沿途巷道因长期受压力作用，易出现巷道支护变形、底鼓，导致液压支架整体运输相当困难，若进行修护卧底，不仅工作量大，而且不能保持在较长一段时间内均能达到液压支架整体运输要求， 易造成重复施工。综采工作面应用液压支架井下解体技术，实现液压支架分装分运，取得了良好的技术经济效果。
2.液压支架解体方案设计
2.1方案提出
在准备液压支架撤除过程中，液压支架通常是在掘进完成后在洞外进行拆卸；在不具备接收吊装条件的盾构隧道中，液压支架需进行洞内解体拆卸，再运输至具备吊装条件的井口处。 洞内接收工作室的暗挖隧道结构设计需考虑液压支架到达时的动荷载，根据结构类型，按永久荷载、可变荷载进行分类，对结构整体或构件可能出现的最不利荷载组合进行计算。
2.2液压支架撤除数量确定
N=L 1 /B
式中： N —— — 液压支架撤除数量
L 1 —— — 工作面面宽缩短长度
B —— — 液压支架宽度
则：N=L1/B= n 架
2.3撤除每架液压支架的回风巷推进长度
L=L 2 /N
式中：L —— — 撤除每架液压支架的回风巷推进长度， m ；
L 2 —— — 需撤除液压支架段的回风巷长度，为 s；
则：L=s/m=l
2.4液压支架解体部分确定
根据液压支架结构特点及利用现有巷道运输要求，将液压支架解体为顶梁、掩护梁、立柱、底座和四连杆四部分。
3.液压支架解体方案
3.1扩专用解体硐室进行解体
每次撤除液压支架前，在距撤液压支架位置南侧的回风巷中刷扩一个液压支架解体硐室，硐室采用钢梁配合单体液压支柱按梯形三节棚形式支护，棚距0.5m ，帮顶采用排材、笆片背护，硐室东西两侧采用铰接顶梁配合单体支柱各打一排加固支柱。刷扩解体硐室采用风镐施工，人工出矸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆解体硐室至撤支架位置段巷道采用卧底方法。撤除液压支架时，将支架拖移至解体硐室进行解体，然后分装分运。
3.2直接在工作面机尾进行解体
每架液压支架回撤前 4 刀煤，工作面每推进一刀就在工作面机尾末两架支架顶梁上方顺工作面方向铺设工字钢梁 （挑梁），挑梁西端靠近回风巷金属支架梁头，东端搁在倒数第二架液压支架顶梁上。撤除液压支架时,先在挑梁西端支设单体支柱，作为临时解体硐室顶板支护，再进行液压支架解体，最后分装分运。
3.3液压支架解体实施
工作面回采推进至末架液压支架顶梁的 1/2 面积进入回风巷巷道中时，就停止回采工作，按上述解体工艺撤除末架液压支架。以后工作面每推进（沿回风巷长度），就撤除一架液压支架。
4.提出方案的对比
4.1技术可行性
方案因为要在盾构机到达之前做好接收洞室，等待盾构机破除支撑墙壁，所以对接收洞室内的支护和破洞端面的强度要求较高，适用于地层条件较好，洞内加固后能满足接收要求的地段，因此在地层条件不好的情况下也完全可以高效、安全地施工，因此该方案在施工技术方面更加灵活，适用于各种地层。
4.2安全风险
二衬接收方案中盾构机进洞时推力很大，容易对接收端面以及接收洞室造成破坏，利用二衬工作室接收时操作空间较小、破除量大、刀盘四周土体暴露时间较长，这些都会给施工带来较大的安全隐患，易发生涌水、涌砂或塌方事故，施工风险较高。因此在进行方案选择的时候要把安全因素考虑在内。
4.3经济性
将接收工作室完成，盾构机推进后完成接收，在工期紧张的情况下盾构机需停机等待，工期较长，且该方案对接收工作室结构及其支护强度要求较高，会使得工程造价较高。因此在进行方案选择的同时也要注意方案的经济性。
5.液压支架解体技术实施
5.1液压支架解体工具
液压支架各部位主要联接销子末端均为内螺纹丝扣，解体液压支架时，因操作空间狭小，需采用专用工具—— — 撞锤来撤除支架主要部位联接销子。
5.2液压支架解体工艺
工作面撤架前四刀煤，按 0.6m 间距在末两架支架上挑梁 → 缩工作面溜子机尾 → 改待撤液压支架乳化管路 → 利用回柱绞车作动力调整液压支架至适当位置，并用单体支柱加固液压支架顶梁 → 临时解体硐室加强支护 → 撤除液压支架立柱销子 → 用撞锤撤除液压支架顶梁与掩护梁联接销子 → 装运液压支架顶梁和立柱 → 用撞锤撤除液压支架掩护梁与四连杆联接销子 → 装运液压支架掩护梁 → 装运液压支架底座和四连杆 → 用单体支柱对液压支架撤除位置进行加强支护 → 恢复工作面溜子机尾。
5.3液压支架解体实施
工作面回采推进至末架液压支架顶梁的 1/2 面积进入回风巷巷道中时，就停止回采工作，按上述解体工艺撤除末架液压支架。以后工作面每推进（沿回风巷长度），就撤除一架液压支架。
结语
综采工作面因地质构造等因素布置成不规则状时，随着工作面的回采推进，需逐渐撤除液压支架，通过应用液压支架井下解体技术，实现液压支架分装分运，技术可行，不仅用时少、用工省，而且安全可靠性更高，有效解决了支架运输沿途巷道受压变形导致支架整体运输困难的难题，技术经济效果明显，值得类似条件的矿井借鉴。
参考文献
[1]苟晓明. 煤矿用液压支架的轻量化设计与研究[D].重庆理工大学,2014.
[2]何俊峰. 电液控液压支架远程监控系统研究[D].中国矿业大学,2014.
[3]马建保. 自动化工作面液压支架电液控制系统隔爆兼本安型集控计算机的开发[D].太原理工大学,2014.
[4]王辉. 框架式支架搬运车液压转向系统研究[D].中南大学,2014.
论文作者:狄悦彪
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/15
标签：支架论文; 液压论文; 工作面论文; 顶梁论文; 巷道论文; 盾构论文; 销子论文; 《防护工程》2017年第13期论文;