摘要：为了减少综采工作面搬家时间，在对综采工作面液压支架回撤与安装情况分析的基础上，结合实际情况，对支架回撤、安装流程进行分析，提出了大型液压支架的快速回撤和安装方法。应用这种方法的回撤与安装方式有效保证了支架回撤安装的高效性与安全性，缩短了工作面搬家工期，降低了成本，提高了生产效益。
关键词：综采工作面；液压支架；快速回撤；技术
0引言
工作面回撤与安装指的是当一个工作面生产结束后，将工作面全部设备回撤搬运至新的工作面进行安装就位。工作面设备搬家是每一个煤矿行业都必须面临的工程。随着煤矿机械化程度的不断提高，以及综采工作面一次采全高技术的推广与应用，大多数煤矿井下综采工作面都在朝着高效、高能方向发展，于是一些大采高的液压支架应运而生，它的出现大大提高了煤炭产量和劳动生产率，但液压支架的回撤与安装工作却愈来愈困难，至今仍未实现机械化，仍然在采用单体支柱、手拉葫芦、绞车牵引拖拽、轨道运输等传统方式，工人劳动强度大，费时、费力、不安全，本文应用回撤与安装技术，通过对支架回撤安装流程分析，提出了大型综采液压支架回撤与安装的方法。
1液压支架回撤和安装的重要性
综采工作面回撤、安装时间最长、难度最大的是液压支架，也是决定综采工作面搬家时间长短的主要因素，由于工作面底板受条件恶劣、顶板破碎、支架质量大、易倾倒等各种因素影响，给综采工作面液压支架回撤与安装带来了难题，所以合理安排支架的回撤与安装流程，以及二者的合理配合是提高综采工作面搬家效率的关键因素。
1.1传统液压支架回撤流程
安装回撤平台。根据液压支架及巷道尺寸，把回撤平台安装在待回撤支架前方，用连接板把平台与掩护支架连接，把液压操纵阀固定在安全易操作位置，回撤平台动力来自工作面乳化液泵站。回撤时首先降低液压支架高度，利用支架本身自移功能配合回撤平台上液压千斤顶，实现液压支架从工作面纵向排列到横向排列的转向。其次，为保证支架顺利移动，回撤平台上设置挂环和轨迹导向，引导支架按规定方向进行回撤，当转弯达到90°后，由绞车牵引拖拽出工作面，支架回撤完成。
1.2传统液压支架安装流程
首先安装就位机，根据液压支架及巷道尺寸，把支架就位机安装在工作面切眼，接通液压回路，把液压操纵阀固定在安全易操作位置，就位机动力来自工作面乳化液泵站。
其次，利用轨道运输将液压支架运输到安装位置后，将待装支架放在就位机平台上，操作液压手柄将支架托起后旋转90°，通过推动油缸将支架缓缓推下平台实现支架就位。
1.3支架回撤安装方案对比
传统支架回撤方案的弊端。一是由于支架本身质量大，在非硬化工作面移动时对地摩擦大，移动阻力大，给回撤与安装工作带来困难。二是工作效率低，一般搬运距离5--10 km时，搬家时间约需60 d左右，需用工时6000～9 000个，多者10 000个以上。三是安全系数降低，传统的回撤与安装工艺，由于使用的人员较多，环节繁琐，因而增加劳动安全隐患。四是工艺可靠性差。由于装车搬家技术是采用轨道运输方式，不仅运输速度慢，而且运输过程中的危险较大。由于使用绞车牵引，回撤作业时，大部分设备需要在工作面拆解运至地面后再拼装；安装作业时，大部分设备需要在地面拆解，运至工作面后再拼装。这样，不仅影响搬家时间，而且易造成设备损坏。因此，非常有必要采用新的液压支架回撤安装方式代替传统方式。
2综采工作面液压支架快速回撤技术
当今经常应用的液压支架回撤技术是单通道单翼回撤技术以及辅巷多通道多点回撤技术。
2.1单通道单翼回撤技术
单通道单翼回撤要求在综采工作面终采线的位置事前掘出一条跟工作面上下两巷道垂直的回撤通道，以使单通道回撤系统形成，在进行掘进的时候，回撤通道不但要支护锚杆，而且在工作面贯通之前通过工字钢、单体支柱、垛式支架加以支护。在割通回撤通道跟工作面之后，通过工作面支架的顶梁挑起回撤通道顶板工字钢，这个时候就能够撤出单体支柱，进而使液压支架的回撤空间增加。在回撤支架之前，首先把端头的两支架调向，以使冒落区和回撤区的安全隔离形成。回撤支架的时候，通过工作面尾部往端头分别回撤中间普通支架以及其它支架过渡支架，在撤架之前，应当回收被撤支架顶梁背支工字钢，局部的支撑借助单体支柱，在撤架之后，通过木柱替回单体支柱。每撤一台支架的时候，至少将一个木垛打在其空间，进而对顶板进行维护，在进行回撤的时候，倘若顶板破碎和压力大，那么就能够使木柱的数量增加或者是打木垛，从而使支护加强。跟传统的搬家技术进行比较，这种回撤技术有非常大的完善之处，能够大大地节省搬家时间，从而提高搬家效率，并且使布置掩护式支架的形式改变，有效地保障了安全回撤空间以及支架的安全回撤。这种回撤技术非常少、施工方便、掘进量不大，在我国的大部分矿井都能够应用，特别适宜在顶板状况不理想的高瓦斯矿井应用。
2.2辅巷多通道回撤技术
辅巷多通道式回撤方式,即通过在综采工作面停采线位置处提前开掘与综采工作面平行的回撤通道与辅回撤通道,再通过3—5个联巷将两通道相联通、联络的辅巷多通道布置方式,以实现快速回撤的目的。
2.2.1所谓回撤通道,是指综采工作面停采后,为确保工作面设备安全、顺利回撤而提前的回撤空间。其主要作用是确保在回撤工作面液压支架、运输机及采煤机时有足够的回撤空间。回撤通道的设计规格通常为4.3m×5.5m(高*宽),要求回撤通道在铺设砼底板及锚网后的净高达到3.8m—4.2m。支护通道所用单体液压支柱通常有4.2m和4.5m两种。回撤通道一般铺设200mm厚的砼底板。辅回撤通道是为了能够实现多点平行作业、快速回撤工作面设备而专门设置的辅助回撤通道，辅回撤通道与回撤通道间以同样断面的联络巷来相互连接。辅回撤通道及联络巷通常也采用5.5m宽的断面,在掘进时一次掘进到位。辅运通道和联巷亦铺设200mm厚、强度C30的砼底板,辅回撤通道顶板采用锚杆、菱形网支护,联络巷采用锚杆及单层金属网联合支护,金属网规格同回撤通道相同。
2.2.2回撤通道支护。回撤通道支护密度和支护强度的选择合理与否,直接关系到回撤工作的安全、速度和材料消耗。目前对回搬通道的支护普遍采用锚杆和菱形金属网与垛式支架联合支护的方式。通过反复论证和实际理论得出,只要通道支护强度达到工作面液压支架推采的85%左右时,支护强度就能达到支护要求。其主要风险为工作面贯通过程中对顶板周期来压没有有效控制,从而在贯通后造成顶板压力集中在回撤通道,严重时发生切顶等不良后果。在我国华北地区大部分矿区,对回撤通道顶板压力采用估算法进行计算:即回撤通道支护主要承担相当于4－8倍采高岩柱的重量。
2.2.3工作面贯通后,设备回撤顺序。一般的回撤顺序为:顺槽电缆液管回撤,移变列车回撤,运输机大链、运输机溜槽、运输机机尾、转载破碎机、马蹄儿、工作面电缆液管、运输机机头、采煤机、液压支架。
2.2.4支架回撤工艺
工作面贯通后，液压支架由原永久泵站供液改为临时泵站向两头供液，为了加快液压支架的回撤速度，从回撤通道中间向两顺槽回撤。
（1）在回撤支架之前，将电液控制系统的电源箱全部拆除，运到地面指定地点移交存放。
液压支架回撤前，在回撤通道机头、机尾侧绞车硐室内各安设绞车1台。
液压支架回撤前，将贯通侧垛式支架全部撤出。
（2）液压支架的开口及调向
利用绞车将回撤通道正中间辅巷侧垛式支架撤出3-4台。
利用绞车、滑轮将工作面中间两台液压支架分别从机头、机尾侧撤出，及时在三角区打木垛、木柱维护，确保支护的强度。
利用机尾绞车、滑轮将机尾侧第二台边架撤出，并拉至机尾主掩护位置处，作为机尾主掩护支架；利用机头绞车、滑轮将机头侧第二台边架撤出，并拉至机头主掩护位置处，作为机头主掩护支架。及时在三角区打木垛、木柱维护，确保支护的强度。
利用机尾绞车、滑轮将机尾侧第一台边架撤出，并拉至机尾副掩护位置处，作为机尾副掩护支架；利用机头绞车、滑轮将机头侧第一台边架撤出，并拉至机头副掩护位置处，作为机头副掩护支架。及时在三角区打木垛、木柱维护，确保支护的强度。
（3）正常回撤支架
回撤采用顺序回撤支架方式，撤架后将主、副掩护支架迈步缓慢拉移到位。
利用机头、机尾绞车、滑轮将机头、机尾侧边架撤出，及时在三角区打木垛、木柱维护，确保支护的强度。三角区支设的木垛应稳固可靠，并且根据实际情况，向采空区有一定的角度，木柱支撑有力，并且垂直顶板。
撤架时，在掩护架底座前起吊眼挂一个20T滑轮，绞车钢丝绳穿过滑轮固定在被撤支架前起吊眼上，此时开动绞车，采取边牵引边降架的方法抽架，直到被撤支架底座超出邻架后方可调向撤出。
在掩护支架与垛式支架之间剩两台支架距离时应将垛式支架撤出或前移。
回撤出的每一台支架在拖离顺槽口之前，侧护板收到位，推拉头收回,顶梁调至水平位置。
（4）液压支架回撤收尾
当支架撤至两顺槽收口处时，要加强支护，剩余三台支架时，进行液压支架收口。收口时，三台支架依次缓慢迈步，每次迈步300-500mm，直至撤出回撤通道。
2.2.5 该工艺的基础、优势及风险
该工艺的主要基础为矿井近水平的地质赋存条件、良好的矿务工程准备、精良的无轨辅助运输车辆的保证。主要优势为：可以多人员多工种多车辆进行平行作业，大大缩短了回撤时间，回撤空间较大，方便灵活，可以充分利用特种车辆进行设备拆解、装运，减轻了工人的劳动强度。利用无轨胶轮车拆装运设备，减少运输环节，有利于回撤时运输安全管理，减少了人员投入，实现了高产高效。综采设备的利用率高，设备快速回撤后，能及时搬迁到新工作面安装生产，接续时间短，提高了综采设备的利用率。主要风险为回撤过程中对顶板的管理与维护。
3结束语
总之，我国的矿井建设已经实现了现代化的高产高效，而综合机械化采煤是采煤工艺革新的主流。创建高产高效矿井的的一个关键环节是综采工作面设备回撤，其中比较突出的是综采工作面支架的回撤。要对各分散器件，如金属网进行前期的回撤处理，在保障其回撤工作的合理性和工作面的整体安全性中进行布局位置以及点状位置的考虑。在回撤过程中，到位的安全措施和合理安排工序，降低了回撤过程中的危险情况的发生概率，促进回撤工作安全、高效进行。
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