关于综采液压支架反向安装工艺实践

舒建

【摘 要】综采液压支架的反向安装是指液压支架由下顺槽进入切割孔，自下而上安装的安装技术。相较于自上而下安装，此技术最大的优势在于：一是简化了运输环节，二是通过支架运输大大降低了巷道的养护投资。这一安装技术已经成功应用于谢桥煤矿综采工作面，取得了极佳的经济效益与社会效益。

【Abstract】The reverse installation of the fully-mechanized mining hydraulic support means that the hydraulic support enters the cutting hole from the bottom， and the installation technology is installed from the bottom up. Compared with the top-down installation， the technology has the advantages that the transportation link is simplified， and the maintenance investment of the roadway is greatly reduced through the transportation of the bracket. The installation technology has been successfully applied to the fully-mechanized mining face of the Xieqiao coal mine， and has obtained excellent economic and social benefits.

【關键词】综采工作面;液压支架;反向安装

【Keywords】 fully-mechanized mining face; hydraulic support; reverse installation

【中图分类号】TD823                                          【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）09-0146-02

1 引言

综采设备的迅速安装是密切关乎到综采工作面持续生产的一大关键环节，而被视作综采工作面安装主体工程的液压支架的安装速度，则是决定所有安装工程进程的核心原因。多年以来，始终采用液压支架上行安装技术。由于矿井开采慢慢朝着深部拓展，上风巷压力慢慢变大，上行式安装技术的不足之处日趋明显。所以，试着运用一类新型的反向安装技术[1]。

液压支架的反向安装技术在谢桥矿为首次应用，没有可以借鉴的经验。为此，应在反复考察现场、科学论证、认真分析的基础上，编制出合理的施工规划，科学组织，最后，通过该矿2212（1）综采工作面的成功实践，为高效、快速安装综采工作面开辟了一条有希望的途径。

2 关于综采液压支架

液压支架是基于摩擦支柱与单体液压支柱等发展起来的工作面机械化支护装置。它同滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、转载机及胶带输送机等构成一个有机的总体，完成了采、支、运等核心工序的综合机械化采煤技术，进而推动长壁采煤工艺踏上了一个新的征程。液压支架可以切实而又可行地支撑以及把控工作面顶板，隔断采空区，避免矸石进到工作面，确保施工空间，并且可以跟随着工作面的推进而进行机械化移动，持续把采煤机与输送机推向煤壁，从而实现了工作面高产、高效以及安全生产的需求。液压支架的总重量与前期投资成本占据工作面全套综采装置的60%～70%，由此，液压支架变成了当代采煤工艺中的一大核心装置。另外，采用液压支架支护顶板是当代采煤技术的一次重要变革，也是煤矿生产现代化的重要标志。

3 工作面概况

该工作面为矿井二水平西翼C组采区11-2煤层一阶段，工作面平均走向长度约3000m，倾向长度约200m，煤层平均厚度2.6m，倾角11.8～16.5°，平均13.8°，东起西翼二水平C组采区上山，西至矿井边界。回风巷煤层底板标高为

-701.8～-738.6m，运输巷煤层底板标高为-751.2～-786.1m，工作面通风方式为上行U型通风。上阶段1252（1）工作面已于2011年8月31日收作，邻近1242（3）工作面已于2017年4月29日收作，本面上覆13-1煤1252（3）工作面正在回采。煤层直接顶是11-3煤、煤线1与砂质泥岩的复合顶，老顶为细砂岩，平均厚度3.3m。煤层直接底为平均厚度2.6m的砂质泥岩，老底为细砂岩。切眼长为200m，切眼宽为7m，倾角15°，切眼顶板支护为锚杆配合锚索支护顶板。

4 液压支架技术参数

支架型号：ZZ7200/13/26;最大高度：2600mm;最小高度：1300mm;支架长度：6280mm;支架宽度：1430/1580mm;支架重量：20.4t。

5 支架运输路线选择

2212（1）综采工作面回风巷为沿空巷道，巷道压力明显，断面不足，若工作面液压支架使用正常的安装技术，必须投入大量人员对回风巷进行卧底、刷扩以满足支架安装条件，工作量极大，巷修工期长将造成工作面接替脱节。为此，该矿技术、管理人员认真分析、广泛调研，对相关技术问题进行重点攻关，采用综采设备从运输巷反向安装的工艺技术，减少了综采面近两个月的脱节时间，在综采工作面安装工艺技术方面进行了有益的探索。

6 安装前的准备工作

在切眼上口的回风巷中正朝着安装工作面施工绞车卧，绞车卧净宽为5m，绞车卧底板和回风巷底板一平，施工长度为4.5m。绞车卧内安装2台JSDB-19慢速绞车，1台叫作主机，另1台叫作副机，用来牵引安装支架，清理干净工作面内的浮货，切眼内巷道净高控制在2.5m。在切眼内距煤壁侧800mm处铺设38kg/m型轨道，切眼下出口弯设曲率半径不小于12m的弯道连接风巷与切眼轨道。

7 JSDB-25慢速绞车牵引力验算

JSDB-25慢速绞车选取大绳型号：准Φ32mm，绳长为200m，额定最大牵引力是250kN。

牵拉支架时所需要的牵引力为：

F=mg（sinα+u1cosα）+qlg（sinα+u2cosα）

式中，m——支架重量，20400kg;

g——重力加速度，9.8m/s2;

α——巷道傾角，15°;

u1——支架摩擦阻力系数，取0.8;

q——钢丝绳单位长度质量，取3.5kg/m;

l——钢丝绳使用长度，200m;

u2——钢丝绳摩擦阻力系数，取0.15。

通过计算得出F=209.6kN，比JSDB-25慢速绞车额定牵引力250kN小，符合牵拉的要求[2]。

8 安装工艺

①工作面液压支架使用由下至上后退式逐架安装。

②安装工作面支架之前，最先要做的就是明确第一部支架（1#架）的位置，详细位置为：沿运输巷中线位置，为1#架下侧护板的下侧边为基准线，顺着底座下侧边，垂直顶板打设一排柱距为0.4m的单体支柱，以防1#支架发生下滑与倾斜[3]。

③所有支架在切眼中正面朝上（推移杆朝上），掩护梁对着底部，便于安装支架。

④预装支架和切眼上口的主、副机绞车连接完成以后，移除支架的封车件，牵引支架。主、副机绞车在牵引预装支架时要边进行边开车，力求统一。

⑤在支架的安装位置斜上方6m的顶板上（软帮侧）安装一个导向滑轮。当预装支架的掩护梁尾端被拉至支架安装位置上方2m处时，停稳主、副绞车，把副机绞车的大绳由支架上拆除，透过滑轮，连接在支架的2个后立柱的绳扣上，在主、副机绞车的牵引下，把预装支架沿着顺时针90°的方向进行旋转，把支架置于安装位置上，连接好支架的入液与回液管，承载上升。如果支架歪斜，则通过副绞车与单体人工把支架调整到正确位置（如图1所示）。

9 结语

谢桥矿综采工作面反向安装的实践表明，相较于上行安装技术，反向安装的发展潜力更大，尤其是在上行安装技术条件缺乏或无法获得这一条件时，其优点更加突出，尤其对于今后矿井进一步向深部开采，矿压显现越来越剧烈，而回风巷为沿空巷道的工作面，可大大减少安装准备工作量，能够有效缓解接替紧张局面。

【参考文献】

【1】林治国，曹峰，王龙飞，等.综采工作面支架回撤新工艺的应用[J].山西焦煤科技，2019，43（01）：43-45+49.

【2】陈会明.运用“掩护支架+液压支架撤除机械手”撤除液压支架技术研究——以中泰矿业3106工作面实际应用为例[J].技术与市场，2018，25（02）：84+86.

【3】李瑞群.综采工作面切眼调斜设计及初采阶段调正工艺研究[J].煤炭工程，2017，49（06）：53-55+59.