杜 军
（山西焦煤汾西矿业集团贺西煤矿，山西，吕梁，033300）
【摘 要】随着煤矿开采技术的不断发展，绝大多数煤矿逐步淘汰了炮采和普采工艺，逐步都实现了综合机械化采煤，将煤矿采煤的安全系数提高了一个等级，同时综采工作面在大型设备的安装与回收期间危险系数也提高了一个级别。为此，贺西煤矿在综采工作面回收支架时做了一些有益的探索，对矿井在安全生产方面起到了良好的推动作用。
【关键词】 ZZ6000-21/45 型液压支架；支架调向；回收；拉移
一、矿井概况
贺西煤矿采用斜井、立井综合开拓方式，矿井现开采3#、4#煤层，分二采区及三采区两个采区。矿井地质构造简单，基本呈一倾向南西的单斜构造。矿井绝对瓦斯涌出量70.34 m3/min，相对瓦斯涌出量22.67 m3/t。煤层自燃等级为Ⅲ类不易自燃。属地温、地压正常区。
二、工作面概况
34K4 工作面地表位于柳林县薛家岭新村东南部，地面标高为+953—+1043m，地表沟谷纵横，黄土残存于山坡及山顶，植被较少。工作面北部、南部为4#实体煤，西北部为薛家岭新村保安煤柱， 工作面标高+736—+774m，工作面上部为3#煤1305 工作面采空区，层间距7.82-11.19m。工作面开采山西组4#煤层,为低灰、低硫主焦煤，煤层结构复杂(夹矸2—3 层)，煤层厚度2.4—4.5m，煤层倾角 2°—8°，工作面走向长度908m，倾向长度170m，工业储量750961t，可采储量593160t。
工作面地质条件复杂，在材运两巷掘进过程中共揭露五条正断层，其中落差4m 的正断层4 条，1.3m 的正断层一条。工作面基本顶为7.82m 厚的泥质砂岩，直接顶为0.4m的炭质泥岩，直接底为6.28m 的砂质泥岩，老底为17.82m 的粗粒砂岩。工作面采用的采煤机为MG400/920-WD 型，刮板输送机为SGZ-800/800 型，液压支架为ZZ6000-21/45型115 架。
三、回收通道支护参数的确定
1、末采回收通道施工长度为170m，设计断面形状为矩形，宽度为3m，高度为3.2m，断面积为9.6 ㎡。
2、回收通道支护参数
顶板采用锚网索及钢丝绳联合支护方式支护。
顶板采用?20×2400mm 左旋螺纹钢锚杆配合使用钢筋圈梁（长1200mm 2 孔）压经纬网支护顶板，钢筋圈梁沿工作面煤壁方向布置，锚杆间排距为1000×1200mm，共3 排，锚杆配套使用K2335 树脂药卷1 卷和Z2355树脂药卷2 卷，锚杆扭矩不小于200N·m，钢筋圈梁交错布置。采用2 排φ17.8mm×L5000mm 的锚索进行加强支护，间排距为10×1.6m，锚索配套使用1 卷K2335 树脂药卷和2 卷Z2355 树脂药卷，锚索预紧力不低于140KN。
在 支架顶梁上铺设9 道φ21.5mm×L175000mm 的废旧钢丝绳，间距600mm，第一根钢丝绳距离停采线7.8m。
四、液压支架的回收
1、支架在工作面正常位置调向支架调向前，利用高强度链环及原支架连接销将掩护架及被回收支架的十字头连接紧固，将掩护架升紧接顶，缓慢降下被回收支架，利用支架自移的特点将被回收支架缓慢拉出一个行程，缩短链环的连接距离再进行拉移，重复3—4 次，将支架拉移到前梁距煤壁200mm 处时停止拉架，利用调向绞车连接被回收支架的十字头，启动绞车将支架调向并进行拉移，被回收支架调向后派专人在支架侧面观察支架拉移情况，其他人员在三角区内进行点柱维护。此种方法避免了用回柱绞车配合滑轮将支架从工作面正常位置拉移到煤壁，安全系数比较高，工序比较简单，回收速度比较快，节省了人力资源。
2、回收通道内绞车安装位置及钢丝绳的确定
根据支架回收的需要，在回收通道内安装两部回柱绞车，超前支护段外安装一部回柱绞车。一部作为调向绞车安装在距被回收支架40—50m 处的支架前梁下，一部作为拉移绞车安装在回收通道正对面的绞车硐室内，利用调向回柱绞车将支架调向并拉移到调向绞车前方，用拉移绞车将支架拉移到回收通道口处，利用超前支护段外的回柱绞车将支架调向并拉移到装车点装车。在回柱绞车及钢丝绳使用前，必须对绞车的牵引力及钢丝绳的破断力进行选型计算，通过计算得出安装JH-30型回柱绞车及φ26mm的钢丝绳符合要求，钢丝绳规格为右向同捻绳纤维芯6×19，公称抗拉强度1770MPa，其破断力439.5 kN。这样既避免了跑车事故对回收支架人员造成的伤害，同时工作面支架回收、拉移装架及装架三道工序可以平行作业，节省了时间，提高了劳动效率。
绞车牵引力计算： F 牵引力 = μ（摩擦系数）×N（正压力）=μ（摩擦系数）×cosβ（最大坡度）×G（支架重量）
3 、回收通道内不铺设轨道。由于ZZ6000-21/45 型支撑掩护式支架体型较大，支架长度6.7m，支架重量达到22t。贺西煤矿一直沿用在回收通道内铺设22KG/m 的轨道并安装装车平台，由于在回收通道内装架及运输，容易造成跑车、掉道、断绳给回收支架人员造成安全隐患。这次回收我们采取了回收通道内不铺设轨道，采用回柱绞车将支架在底板岩石上硬拉的方式进行回收。4、支架在底板岩石上硬拉要求底板坚硬，岩石普氏硬度系数必须大于支架对底比压，否则在拉移过程中会造成支架钻底严重，影响运输。
五、应用效果
1、支架回收工序简单，作业空间开阔，利用率高，可充分发挥机械化的优势，支架调向、拉移、装车工序之间影响小，节省时间，提高工效。
2、工作面回收支架用时16 天，以往工作面回收支架少用时4 天，真正实现了安全、顺利、高效、快速回收支架，达到了预期的目标。
六、结论
34k4 工作面采用该方法回收支架，杜绝了支架在回收通道内由于运输过程中造成掉道、断绳等事故，加快了回收支架的速度，保证人员安全，为今后综采工作面回收支架提供了宝贵的经验。
参考文献：
[1]张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册［M］.北京：煤炭工业出版社，2010
[2]马维绪.综采及其机电技术［M］.北京：煤炭工业出版社，2011
[3]王君.采煤工作面一线技术工人［M］.北京：煤炭工业出版社，2011
作者简介：
杜军（1988---），山西运城人，毕业于山西煤炭职业技术学院，2006 年参加工作，现任汾西矿业集团贺西煤矿综采一队技术员，参加工作以来，一直从事综采技术工作。
论文作者:杜 军
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/15
标签：支架论文; 工作面论文; 绞车论文; 钢丝绳论文; 通道论文; 煤层论文; 煤矿论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;