（安徽省皖北煤电集团恒源股份有限公司任楼煤矿，安徽 淮北 235123）
摘要：任楼煤矿8231工作面里切眼支架下行回撤中，首次采用“三架掩护支架+3.2m工字钢配合单体联合支护”新工艺代替传统“双架掩护支架+老塘顶板六八排管理”的方式，增加了扇形带支护的强度、稳定性，降低了了工人劳动强度，减少了综采工作面回收支护材料的消耗，加快了工作面的回架速度，缩短了回撤工期，取得了较好的安全经济效益。
关键词：掩护支架；下行回撤；效益
任楼煤矿8231工作面位于矿井一水平中三采区西翼，工作面长1311～1363m，平均长1337m；倾斜宽146～228m，平均183m，斜面积约244671m2。82煤厚度变化较大，煤厚0.1～2.44m，平均1.99m。工作面里切眼安装综采液压支架ZY5000/13/28共计97架，改造切眼需安装150架，其中改造切眼上部已就位53架，改造切眼下部97架需从里切眼倒转到改造切眼安装。
一 方案的提出
8231工作面里切眼回采到收作位置后，里切眼支架需要倒转到改造切眼安装。根据施工实情，里切眼支架回撤采用下行回撤方式抽架，下行回撤迎头顶板安全威胁大，顶板管理是重点、难点；经过研究分析，采用三架掩护支架配合单体、工字钢联合支护扇形带顶板。使用三架支架作为掩护支架，在任楼矿回撤工作面尚属首次，这是一项新的探索与实践。
二 方案实施
（一）回撤工艺选择
1、回撤工艺对比
（1）上行回撤工艺
8231工作面里切眼支架回撤若采用上行回撤工艺，回撤路线：8231里切眼→8231里风巷→8231外切眼→8231风巷→8231改造切眼，运输路线长度664m，有4处拐弯，安装系统绞车16部，全部需要铺设滑道；改造切眼上部已就位好53架，运输机溜槽53块已铺设，铺设滑道需要回收已安装的溜槽，支架回撤前期准备施工量较大。
（2）下行回撤工艺
8231工作面里切眼支架回撤若采用下行回撤工艺，回撤路线：8231里切眼→8231机巷→8231改造切眼，长度584m，2处拐弯，安装系统绞车10部，支架回撤前期准备施工量较小。
2、回撤工艺选择
通过对比，下行回撤（方案二）比上行回撤（方案一）路线缩短80m,铺设滑道减少170m，拐弯减少2处，系统绞车减少6部；结合施工实情，8231工作面支架回撤决定采用下行回撤工艺。
（二）回撤前准备工作
1、铺网
8231工作面里切眼回采至距设计收作线12m时开始铺网，要求工作面支架全部铺双层网。
2、做大棚
抽架大棚采用2.6m长11#专用工字钢配合DW-31.5单体，每架二棚。
3、运输系统准备
安装系统绞车：按设计要求，安装施工回撤路线运输系统内10部绞车。
铺设滑道：依据ZY5000/13/28型液压支架宽度，铺设四股道，铺设长度584m，铺设2处拐弯道。
（三）三架掩护支架回撤工艺
1、三架掩护支架的形成及布置
采用三套ZY5000/13/28型液压支架作为掩护支架。先抽出第97架并原地调向，使支架平行于工作面放置，并靠近煤壁升足劲，形成煤壁侧掩护支架1#。使用相同方法抽出第96、95架，调整第97、96、95架三架支架平行放置，支架升足劲，形成掩护支架1#、2#、3#支护扇形带顶板。
2、老塘侧支护
老塘侧支护采用3.2m工字钢、单体配合掩护支架3#联合支护迎头顶板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在老塘侧掩护支架3#上沿走向穿工字钢，工字钢与中间掩护支架搭接长度不小于0.4m，老塘侧采用单体切顶打设，工字钢间距1.5m；若顶板破碎、出现烂网等条件较差时，工字钢间距缩小为0.75m。支架抽出后，老塘侧及时打托棚支护。
3、支架的回撤
回撤支架采用千斤顶配合里切眼下口JSDB-19绞车抽架。千斤顶一端使用φ26mm链条配合专用连接装置固定在煤壁侧掩护支架1#的底座马鞍上，另一端使用φ26mm链条配合专用连接装置固定在待抽支架底座马鞍上，通过远距离操作供液收缩千斤顶，实现支架出位，使用下口JSDB-19绞车牵引支架调向，实现抽架。
4 、三架掩护支架的移动
支架抽出调正后，老塘侧支护采用3.2m工字钢、单体配合掩护支架3#联合支护迎头顶板,然后拉移掩护支架。
（1）拉移老塘侧掩护支架3#。利用千斤顶牵引老塘侧掩护支架，千斤顶一端固定在待移掩护支架3#上，另一端固定在前方待抽支架马鞍上，固定方式使用φ26mm链条配合专用连接装置连接，通过远距离供液牵引掩护支架1.5m距离。
（2）拉移煤壁侧掩护支架1#。老塘侧掩护支架拉移到位后，在其上方沿走向穿一根3.2m工字钢，搭接长度0.5m，工字钢另一端伸到煤壁侧掩护支架1#前方，老塘侧掩护支架升足劲，利用工作面下口JSDB-19绞车拉移煤壁侧掩护支架1#前移1.5m。
（3）拉移中间掩护支架2#。待煤壁侧掩护支架1#拉到位后，升足劲，同样利用下口JSDB-19绞车牵引中间掩护支架2#前移1.5m，并升足劲。
为防止牵引过程中掩护支架下窜，掩护支架2#与掩护支架1#采用千斤顶配合φ26mm链条连接在一起，拉移过程中两架互为支点，牵引其中一架时，使用千斤顶留设；掩护支架3#与掩护支架2#采用φ26mm链条连接在一起，并留1.5m结余，防止牵引支架下窜。
三 效果应用分析
1、两种回撤工艺的对比分析。
“三架掩护支架+3.2m工字钢配合单体联合支护”与“双架掩护支架+老塘顶板六八排管理”对比分析。使用双掩护支架的缺点：
（1）安全系数相对较低。通过对比，“双架掩护支架+老塘顶板六八排管理”施工安全系数相对较低，扇形带老塘侧单体支护量大，支护强度不如液压支架高，顶板条件差时易发生漏冒顶。
（2）工人劳动强度大。管理老塘侧顶板，需要频繁挑棚、回棚，每抽一架，搬运单体单体8根、铰接梁4根，往返搬运单体，大大增加了工人的劳动强度。
（3）切顶压力大时，回柱困难，易造成支护材料的丢失。
2、三架掩护支架在下行回撤中的优点分析
（1）提高施工安全系数。下行抽架扇形带顶板管理困难，以往采用双架掩护支架+老塘顶板六八排管理”的方式支护扇形带顶板，若顶板破碎压力大，老塘侧支护强度不够，抽架过程中老塘回柱困难，工人劳动强度大，顶板管理存在较大安全风险。
扇形带采用“三架掩护支架+3.2m工字钢配合单体联合支护”顶板，增大了扇形带支护空间、支护宽度，老塘侧只需打设一排切顶支柱配合工字钢走向支护顶板，提高了施工的安全系数。
（2）增大扇形带支护强度。液压支架的支护强度远比单体支护强度要高，使用3架掩护支架支护扇形带顶板，具有较大的支护强度，且支护面积增大，能够更加有效地支护顶板，避免发生局部顶网破损漏矸、压垮型冒顶、推倒型冒顶等事故，增大了扇形带支护强度。
（3）降低工人劳动强度，节约了劳动力。通过使用3架掩护支架，能够有效的减少老塘侧挑棚、回柱次数，原每抽一架需要搬运单体8根、铰接梁4根，现每抽一架搬运单体1根、工字钢1根，减少频繁运送单体及在危险区域回柱环节，大大降低了工人劳动强度。抽架施工人员由原来9人减少至6人，减少了3人，节约了33%劳动力。
四 结论
8231综采工作面回撤下行抽架迎头采用“三架掩护支架+3.2m工字钢配合单体联合支护”扇形带顶板，在任楼煤矿尚属首次。大大提高了施工安全系数，降低了工人的劳动强度，且实现了综采工作面安全、高效回撤。为以后综采工作面上行、下行抽架扇形带顶板管理提供了借鉴经验。
作者简介：杨志金（1984—），男，河南宁陵人，工程师，2006年毕业于安徽理工大学理论与应用力学专业，现从事采煤技术管理工作。
论文作者:杨志金
论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月中
论文发表时间:2018/10/15
标签：支架论文; 掩护论文; 顶板论文; 工作面论文; 工字钢论文; 扇形论文; 绞车论文; 《知识-力量》2018年10月中论文;