综放工作面快速回撤技术研究邢攸臣

综放工作面快速回撤技术研究邢攸臣

邢攸臣

菏泽能化有限公司赵楼煤矿山东省菏泽市274900

摘要：综放工作面回撤是保证矿井实现高产、高效的主要生产环节，另外也制约着综放工作面的单产水平，本文以某煤矿工作面作业的实际情况，对工作面快速回撤的关键性技术进行探讨和研究。

关键词：综采工作面；快速回撤；关键技术

1、引言

我国是世界主要产煤大国之一，但是在生产过程中，其产量和效率等主要技术经济指标和世界先进的采煤国家相比，差距比较大。本文主要针对综采工作面回撤技术进行讨论，美国布莱克维尔煤矿用46个人就可以在周末2天的时间完成工作面156架液压支架等设备的快速回撤和运输工作，我国完成一个综采工作面的回撤大概需要一个月的时间，造成这一情况的主要原因：一是综采工作面在末采期间，不仅需要铺设钢丝绳或金属网，还需要预留综采设备的回撤空间，在不移动液压支架的前提下，采煤机和刮板输送机需要整体前移，完成煤炭的落、装、运环节，这样就影响了综采工作面的快速回撤。二是综采设备的运输方式主要采用轨道运输，为此需要设置设备的装车平台或者起吊装置，所以设备存在较多的撤、装、运等环节，无法实现工作面的快速回撤。

2、工作面概述

该煤矿222201综放工作面紧邻采空区，在工作面末采期间的厚煤约为9m，煤层的平均倾角为14°，煤层的硬度为f=0.5，直接顶为中粒砂岩，直接底为炭质泥岩。工作面回撤形式采用沿底回撤，回撤通道顶板主要采用工作面预留通道法，工作面推进到停采线2m处时，工作面不进行移架液压支架，只推送刮板输送机，然后再割3刀煤，从而形成液压支架的回撤通道。工作面回撤设备主要有125架ZF3000-16/26型液压支架、4架ZFG3400-17/27型端头液压支架、一部SGZ630/2×160型前部刮板输送机、一部SGZ630/2×110型后部刮板输送机和一部MG160/375-WDI型采煤机。

3、快速回撤的关键技术分析

3.1合理确定停放线位置

在进行回撤通道宽度的设计时，主要考虑液压支架调向和托运液压支架的影响，液压支架的调向主要和液压支架底座前端与顶梁梁端在水平面上的投影距离、液压支架伸缩梁的最大行程、液压支架护帮板与贴帮柱外侧间的安全距离、调向过程中液压支架长度的增量以及贴帮柱外侧与煤壁的距离有影响。托运液压支架主要和液压支架的宽度、贴帮柱外侧与煤壁的距离、用于液压支架调向的绞车宽度和液压支架与绞车、液压支架与煤壁的安全距离有关系。通过计算，选取两者取值较大的，计算出该矿合理的回撤通道宽度为4米，也就是液压支架底座钱端距离贴帮柱的距离为4米。

3.3合理设计回撤通道的支护方案

回撤巷道的支护效果直接决定了后期液压支架的回撤速度，其中综放工作面矿压显现的基本规律有：（1）和单一煤层开采相比，在顶板、力学条件和煤层条件相同的情况下，综放开采支撑压力的范围比较大，峰值点前移。（2）工作面液压支架的载荷不能真实的反映出覆岩层的活动情况，在工作面不远处会形成平衡结构。（3）在综放工作面采场的上方，直接顶和老顶之间是相互影响的，如果直接顶的结构失稳有可能会诱发老顶来压，老顶来压会促进直接顶“半拱”结构失稳，然后增加液压支架的载荷。（4）综放工作面的煤壁维护也特别重要。所以在进行顶板支护设计时，要对回撤通道的顶板和帮部的支护进行分别设计，传统的支护形式一般采用π型梁加钢丝绳加塑编网进行支护，该煤矿采用了φ180mm×3000mm的圆木+φ24mm的钢丝绳+1.2m×10m的软钢网+1.2m×6.5m的塑编网进行支护。通过一段时间的使用和后期的观测发现，以上支护形式具有支护效果好，顶板没有漏煤、漏矸现象，使用圆木可以减少π形梁租赁的费用，节省了成本，并且回撤液压支架时，不回收圆木，从而加快了回撤的速度，降低了回撤时支护等待液压支架和掩护梁三角区顶板的时间，进一步的加快了工作面的回撤速度，减少了后期回撤的木材消耗。

该煤矿的回撤通道帮部支护采用φ35mm×2000mm的圆木+一层的塑编网进行支护，锚杆之间的排距为1000mm×1000mm，使用这种支护具有煤壁变形量小，减少煤壁片帮，可以满足回撤的需要，支护的成本比较低，另外施工工艺比较简单，加快了综采工作面整体的回撤速度。

3.4液压支架的回撤和装运

液压支架的回撤和装运直接决定了工作面整体的回撤速度，所以要根据实际情况，合理选择回撤和装运方式。该煤矿液压支架回撤采用的是传统后退式回撤方法，工作面的3、4号液压支架调向90°作为作为回撤掩护支架，然后液压支架沿着工作面依次由绞车拖出工作面，在进行液压支架回撤期间，该煤矿在工作面多架设一部绞车，主要为了对拆除的液压支架进行排架，方便托运，另外工作面可以平行作业，可以加快工作面的回撤速度。液压支架装车采用传统方式，将液压支架托运到回撤通道的上口，然后由起吊棚进行装车。结合该煤矿实际情况，安排专业人员提前将回撤通道上口以外6米的范围内的巷道进行卧底，保证巷道底板的平整性。在进行回撤期间，将装车平台稳定好，当液压支架托运到上口时，通过绞车的配合直接将液压支架装车，可以提高液压支架的装车速度，加快工作面的回撤速度。

4、结语

综上所诉，进一步优化回撤方案对于提高工作面回撤速度有着重要意义，通过合理确定停放线的距离是实现综放工作面快速回撤的前提，利用合理的回撤通道高度、宽度以及支护方式是保证综放工作面快速回撤的基础。

参考文献：

[1]张龙生．重型综放工作面支架安全快速回撤技术研究与应用[J].煤炭工程，2010（3），41－43．