潘二煤矿11215工作面支架快速对接技术研究

潘二煤矿11215工作面支架快速对接技术研究

唐孝红

淮河能源煤业分公司潘二煤矿   安徽  淮南    232091

一 工作面概况

（一）回采地质条件

11215工作面切眼自11215上顺槽按照N35°方位施工132m至下顺槽，标高-473m～-550m。该工作面回采煤层为6-1、5-2、5-1煤。其中6-1煤层厚度0.4～4.7m，平均煤厚为1.5m，发育不稳定，切眼上口向下50m、向西35m范围存在6-1煤煤厚增厚区（区内6-1煤厚2.4-4.7m，平均煤厚3m）。5-2煤层厚度0.8～3.6m，平均煤厚为2.6m。5-1煤层厚度0.6～1.8m，平均1.1m。6-1煤与5-2煤之间为一层厚为0～6.5m的泥岩，层间距走向上由东向西、倾向上由南向北逐渐变大，5-2煤与5-1煤之间为一层厚0～1.5m的泥岩，厚度较稳定，平均厚度0.9m。煤层顶底板情况见下表：

表1  11215工作面煤层及顶底板情况

该面总体形态为一单斜构造，煤(岩)层产状15～42°∠29°。

（二）工作面布置情况

原11215工作面2016年5月至12月累计回采143m，因工作面片帮漏顶严重，被迫提前收作、封闭。新开切眼距离原11215工作面收作线平距约106m，新上顺槽内错原上顺槽3~7m布置，下顺槽沿用原巷道。新11215工作面设计面长115.5～126.5m，平均122m，走向回采长度590m。

二、存在的难点

工作面煤层赋存及顶底板条件复杂，赋存的6-1煤、5-2煤和5-1煤，煤层层间距小，且煤层厚度变化大，夹矸发育，煤层及顶板为煤岩互层状复合顶板。工作面煤层倾角大，平均倾角29°，最大达42°。该工作面因煤层赋存条件起伏变化影响，工作面面长布置参数变化大，倾斜面长由最短115.5m变为最长126.5m，累计增加11m，平均面长122.1m。因此，为适应工作面面长变化，需要根据回采情况适时增加支架数量和运输机长度，在大倾角工作面回采条件下，支架对接，运输机加长施工是一大难点。

三、实施条件分析

    因煤层倾角变化，该工作面面长由最短115.5m，最长126.5m，累计增加11m，平均面长122.1m。工作面由切眼117.2m,回采至175m后，面长逐渐增加到122.2m，增长5.0m；再回采至250m后，面长增加到125.8m，回采至300m时，面长增加至最长位置，面长变为126.5m。

该工作面切眼长度为117.2m，切眼内共安装了80架液压支架，能有效支护顶板倾向宽度约120m。根据工作面面长变化，为最大限度减少端头顶板管理对回采的影响，在上顺槽掘进时，分别在距切眼160m处，240m处施工了加架硐室（长8m×宽4m×高3m），工作面设备安装期间各预装了2架液压支架，待回采至该位置时对接支架，以适应工作面面长的增加。

四、实施方案设计

根据工作面面长变化，及已施工的加架硐室，采用分次对接加架的方式以适应工作面面长的增加。

一是预定好工作面甩采调向位置，减少机尾端头顶板管理增加量。在支架对接前，合理调整工作面采向，将运输机适度下窜，预留出机尾对接空间，并预留好甩采调向的起始位置，在能确保机尾顺利对接的同时，也尽可能减少因面长增加导致的机尾顶板维护面积的增加量。

二是根据对接施工关键工序，优化运输机机尾对接工艺。为减少运输机机尾拆卸、安装工程量，不拆卸运输机机尾与过度溜槽，采用油缸，配合单体的方式整体拉移机尾；增加运输机中部溜槽时，先将两节溜槽提前对接好，采用整体安装的方式施工，简化溜槽安装工序流程。

三是优化机尾施工条件，减少机尾解体拉移阻力。对接前，工作面机尾段平均倾角达32°，回采期间提前调整机尾回采层位，同时采取人工适当卧底，以减缓机尾坡度。对接时，机尾段整体坡度由之前的32°减缓到约20°，为机尾解体拉移降低运行阻力，简化机尾对接拉移操作工序。

五、快速对接施工组织

1.施工条件准备

提前在待对接两架支架顶梁上方沿倾向穿7m长工字钢，间距1.2m左右，外露在巷道部分再施工走向挑棚，强化加架硐室处顶板管理；同时根据支架对接操作空间的需要，提前匀架、调架，调整好待对接支架位置；作业区域使用工字钢、金属网配合护帮板管理好煤壁帮顶，清理好施工作业环境，施工起吊点并安装好起吊用等。

施工工器具方面，准备好施工所用的起吊工具、连接件、单体等；支架、运输机对接零部件，提前打运至施工地点备用；预留出运输机机尾电机电缆、风、水管路等的富裕量。

2.施工工序流程

运输机开空、将活接环开机尾天窗处→运输机停电挂牌→运输机机尾电机甩火→打开溜槽天窗，将底、上链同时固定在齿条上，断开活接环→断开风水管路，拔出电缆插头→断开变线槽下口里、外侧哑铃销，电缆槽夹板，恢复待加支架进液→向上拉移运输机机尾和变线槽→拉移中部槽到预接位置→将待加链条穿过底溜槽与上下底链条合茬，将溜槽与下方溜槽合茬，恢复哑铃销、电缆槽→向下拉移机尾段、合茬→上链条合茬→安装电缆槽→运输机电缆搭火→风水管路合茬、与支架推拉头连接→运输机调试运转。

六、支架快速对接实施

1.支架对接施工

根据回采情况，首先提前调整工作面回采采向及层位，加大机尾甩采调整，将运输机适当下窜，确保机尾有适度的空间，支架能顺利对接；同时要适度刹底，以及采取卧底方式，调整机尾支架对接高差位置及操作空间需要，确保支架对接在走向平齐，上下不出现较大的落差。

待支架对接平齐，运输机对接加长后，再在回采过程中合理调整支架状态，将对接的支架向下匀架调整，以消除因之前支架对接造成的架间空隙问题，直至对接支架架间间隙完全消除，支架完成对接。

2.运输机加长对接

运输机增加中部溜槽时，采取运输机机尾与变线槽段整体解体，拉移方式施工，以减少运输机机尾与变线槽拆卸及安装工序，简化操作环节。

首先将运输机开空后，运输机停电，打开溜槽天窗，脱落链条活接环，溜槽连接哑铃销，电缆槽，电缆等部件，将运输机变线槽段与中部槽脱节。之后利用油缸，辅以单体的方式将脱开的运输机机尾整体拉移至对接后的预定位置，留出需要增加溜槽的位置后，再将提前转运到位的两节中部溜槽安放在既定位置，之后再将溜槽合茬，安装各个零部件，电机搭火，试车。

3. 实施效果分析

11215工作面仅用一个半班的时间，完成了支架、运输机对接施工，一是做好施工调查分析，不断优化、简化施工方案，做到安全高效；二是充分做好施工条件准备，根据既定施工方案，采取多头并行施工方式，将现场施工各项条件准备充足到位；三是优化劳动组织，合理布置安排各个班组施工任务，在最大程度减少对生产影响的同时，高效、快速完成了工作面对接施工。