摘要:以顾北煤矿12126工作面为例,介绍了破碎顶板工作面液压支架拆除工作中存在的难点,介绍了该工作面液压支架快速拆除技术,包括拆除方案的制定、实施,为破碎顶板工作面液压支架的快速安全拆除提供了一定的参考。
关键词:液压支架;快速拆除;破碎顶板
随着采煤机械化程度的不断提高、采煤推进速度的加快、综采工作面走向长度较短等因素的影响,液压支架的安装、拆除越来越频繁。然而,由于拆除工艺改进相对滞后,液压支架的拆除效率一直不高,特别是综采工作面采煤完毕后,由于顶板破碎和动压影响,拆除效率更低。因此提高工作面的快速拆除工艺,保障施工的安全高效尤为重要。本文以顾北煤矿12126工作面液压支架拆除为例,对破碎顶板工作面液压支架的快速拆除作相关探讨。
1 工作面的基本情况
12126工作面位于顾北矿北一6-2采区,面长216米,安装有ZZ6400-15/30型支撑掩护式液压支架144台,支架宽度1.5米。工作面支架回撤通道内,采用长4.5m工字钢对顶板加强支护,工字钢一端搭设在支架前梁上,另一端使用单体液压支柱支撑在煤壁侧,工作面顶板破碎,支架回撤通道内顶板下沉明显、锚杆(索)失锚严重,部分液压支架立柱行程被压死,支架前梁低头,工字钢变形、弯曲,支架回撤通道空间不足;底板为白沙岩,硬度大,卧底难度较大。
2 拆除方案的制定
液压支架的拆除,关键在于如何拓展支架回撤通道尺寸,这就要在坚硬的白沙岩底板进行卧底施工,同时保证顶板支护强度满足要求。为保证顶板安全,回撤通道内的工字钢不予回收,支架回撤通道“#”字形木垛间距3~5米,木垛采用2米长×0.2米宽×0.15米高扒皮木料搭设,木垛之间使用圆木(直径200mm)进行支护,使用扒皮料做梁,一梁两柱,圆木间排距为1.5米×1.5米。拆除支架前,对待拆支架顶梁工字钢端部用圆木进行支护,每拆除一台支架后,在原支架顶板处按照“一梁四柱”使用圆木进行支护,工字钢两端分别用圆木进行支护,掩护支架拉移后,对工字钢使用圆木进行支护。顶板无工字钢支护段,在煤壁侧打一排圆木进行支护,圆木间距1~1.5米,支护设计详见图1。
拆除的支架需拖运至宽敞地点再进行装车,为减小支架拖运时对底板的剐蹭,必须设计一套装置,易于支架在上面滑动、拖运、装车。
图1 回撤通道支护设计
3 拆除方案的实施效果
为保证支架回撤通道尺寸符合支架回撤要求,提前一个圆班在底板打眼,眼深0.5~0.8米,间排距0.5米×0.5米,视底板情况,施工两至三排眼,眼内注入膨胀剂,一个圆班后进行卧底施工。为便于支架拖运、装车,设计加工一套支架拖运、装车装置,见图2。
图2 支架拖运、装车装置
拆除支架利用JH-14型绞车拖运,经上坡平台1,进入滑道2,在滑道上滑行拖运至装车平台4处,装车平台与轨道6直接相连,平板车可直接驶入,并与装车平台固定连接,支架被拖入装车平台内的平板车上,封车打运。滑道采用轨道连接而成,每10米利用连接板连接耳座(编号为3)2个,利用单体液压支柱压住,防止拖运支架过程中滑道移动。装车平台为U型断面结构,前端有弧形导向板,平台两帮比平板车高,为支架顺利拖入平板车上起到限定作用,方便支架顺利拖运至封车眼处。采用上述方法,对支架回撤通道高度要求降低了300mm以上,克服了支架回撤通道尺寸不足、支架难以装车的问题,每圆班拆除支架由原来的3~5架提高到8~9架,同时保留住通风通道。
4 注意事项
通过槽链配合马蹄环且将螺栓上紧,以充当拉运支架连接设施,在对支架进行拉运的时候,不可以硬拖和强拉,在拉不动弹的情况下,引导停车加以解决,在解决好之后才可以持续地进行施工。
在拉运支架的时候,施工工作者不能够在支架的两侧与正前方站立,不允许在钢丝绳弹力的区域之内进行作业,且设置专人跟支架,而跟架工作者应当在距离支架五米以上的安全区域观察支架的拖运现状,发现不正常的情况应当迅速地将停车信号发出,进而使拖运停止,不允许硬拽和硬拉,在解决好问题之后才可以持续地进行拖运。
施工工作者在所替棚斜上方站立,缓缓地降低单体柱,在稳定顶板之后,回出梁,需要逐棚进行替棚,倘若发现问题,实时停止作业,在解决好问题之后才可以持续地进行施工。在进行替棚的时候,务必先架后回,不允许先回后架,在进行施工的时候结合需要将木垛与木棚打好,不允许空顶空帮,替棚的时候不允许通过人员。
另外,随工作面回采,综采工作面内液压支架越来越少,支架容易出现不稳定的状况和工作面坡度开始增加,支架出现抖动现象,给回收支架的不安全系数开始递增。为此,在现场管理中采取打叉子棚或打戗柱措施。需要进行支架位置固定提高稳定性标下,从而使综采工作面回收支架安全性得以提高,让整体的工序获得顺利进行。
5 结语
由于综采工作面收作后顶板破碎、动压影响,对综采工作面的快速拆除带来挑战。实践证明,对破碎顶板综采工作面液压支架的拆除涉及知识面广,拆除、解体、运输液压支架是综采支架拆除的关键环节, 只要工艺、技术、方法得当,是能够快速、安全的拆除的,能够取得良好的经济效益,提高综采工作面的拆除效率,实现社会、经济效益的最大化,通过该项技术实践,希望对今后相关工作面的拆除具有一定的参考意义。
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作者简介:徐二宝(1987-),男,汉族,2013年毕业于安徽理工大学,硕士学位,工程师。