专题-回采工作面回撤技术研究现状.doc

1、专题部分回采工作面回撤技术研究现状摘要：自从回采工作面实现综合机械化开采工艺起，综采快速回撤技术研究也随之发展起来。如何快速的实现了综采设备安全快速回撤工作面。才能通过发展综采工作面快速回撤技术，产生巨大的经济效益、社会效益。本文基于当今时下各类回撤技术的回撤现状及优缺点。提出各类回撤技术的适用条件，来解决回采工作面回撤时的如何快速高效回撤问题。0 引言回采工作面快速安全高效的回撤是世界矿业的难题之一，也是目前国外急需解决的问题之一。随着矿山开采条件的复杂化，回撤技术问题所涉及到的工程领域越来越多，问题也越来越复杂。我国煤层赋存条件复杂。随着采深的增加，原岩应力水平不断提高。随煤矿开采机械化程

2、度的提高，综放工作面大型设备搬迁速度的快慢将直接影响到采煤工作面的正常衔接。这就给矿井高效的运转带来了新的问题-回撤技术。为解决如何快速回撤问题，国内各大煤矿通过各自都有的新型回撤技术来解决这一问题。但何为最有方案暂时还没有得到明确的认定，下文将对各类煤矿的特殊回撤技术作出简单的介绍和分析。1大采高综采工作面支架回撤技术以神华神东煤炭集团补连塔煤矿22303 工作面布置的ZY16800 /32 /70 型双柱掩护式液压支架回撤为例，对利用辅巷多通道回撤工艺快速回撤7. 0 m 液压支架技术进行介绍，为类似条件大采高支架回撤提供借鉴。1.1 工作面概况补连塔煤矿22303 综采工作面长301 m

3、( 净煤壁) ，布置ZY16800 /32 /70 型7. 0 m 双柱掩护式液压支架143 台，ZY9000 /25. 5 /55 型5. 5 m 双柱掩护式支架7 台，ZY12000 /28 /63 型6. 3 m 双柱掩护式过渡架2 台1.2 巷道布置和回撤通道支护1.2.1 辅巷多通道巷道布置 22303 工作面回撤通道和回撤辅巷之间布置5个联巷，相邻联巷中心距为50 m。根据支架参数、特种车辆参数，确定回撤通道与回撤辅巷之间煤柱为30 m，回撤辅巷宽为5. 4 m，高为4. 0 m，联巷宽为5. 0 m，高为4. 0 m。回撤通道宽为6. 8 m，高为4. 5 m，以保证经济、合理的

4、回撤空间 。1.2.2回撤辅巷、联巷及回撤通道的支护支护的作用是阻止部分失稳围岩产生过大的位移，以维持围岩的自稳能力，保证采掘工作面的安全。如果支护性能与围岩自稳能力相匹配，能充分利用围岩自稳能力，则可以用较小的支撑力来达到维护的目的1。因此，选择正确的支护方式才能在保证安全的前提下实现经济效益最大化。( 1) 回撤辅巷支护。由于保护煤柱的作用，回撤辅巷巷道围岩压力相对较小，回撤辅巷两帮网和顶板采取“金属网+ 锚索”支护方式，金属网片规格为4. 0 mm 2 500 mm 10 000 mm，锚索规格为17. 8 mm 8 000 mm，间排距为2. 5 m 3. 0 m。( 2) 回撤通道支

5、护。回撤通道是回撤综采工作面设备的主要通道，与综采工作面贯通前承受的围岩压力较大，在设备回撤期间易产生顶板下沉、鼓帮等现象，因此回撤通道顶板支护成为通道支护的关键环节。顶板支护。回撤通道顶板采用“金属网+ 锚索+ 型钢带+ 液压支架”联合支护方式。顶板铺设的金属网为双层，规格为4. 0 mm 2 500mm 10 000 mm; 型钢带规格为4 600 mm 140mm 8 mm，采用22 mm 8 000 mm 锚索支护。型钢带间距为1 000 mm，锚索间排距为2 100 mm 1 000 mm; 采用在通道内支设3 排( 呈“三花”布置)ZZ18000 /25 /50 型支撑式液压支架。

6、经计算，支护强度达1. 739 MPa，高于工作面的支护强度( 1. 23 1. 44 MPa) 。正帮支护。回撤通道正帮( 与工作面贯通侧) 采用规格为27 mm 2 400 mm 的可切割玻璃钢锚杆及200 mm 300 mm 50 mm 的木托盘和塑料网支护，锚杆间排距为1 000 mm 1 200mm。副帮支护。回撤通道副帮支护采用“金属网+ 锚索+ 型钢带”支护方式。帮网铺设的金属网为双层，规格为4. 0 mm 2 500 mm 10 000 mm; 型钢带规格为4 000 mm 140 mm 8 mm，采用22 mm 5 000 mm 的锚索支护， 型钢带间距为1 000 mm，锚

7、索间排距为1 000 mm 1 200 mm。1.2.3 工作面与回撤通道贯通时铺网工作综采工作面回采到距采通线( 回撤通道正帮)25 m 时，开始调整采高，使其与回撤通道高度( 4. 5m) 一致，距采通线14 m 时开始铺网。当工作面距采通线12 m 时，铺设双层金属网。综采面液压支架顶梁前端距采通线13. 2 m 时，每间隔800 mm 铺设1 条15. 5 mm 的钢丝绳，用14#钢丝将钢丝绳与网片连接，网扣间距为200 mm，共17 条，钢丝绳两端头固定于两巷顶板锚索上。贯通后将网片与回撤通道内的网片连接，搭接长度不少于200 mm。1.2.4综采工作面液压支架回撤工艺回撤综采工作面

8、“三机”( 刮板机、转载机和破碎机) 、采煤机之前，先将各个联巷内和回撤通道内正对联巷口的支撑式支架撤出，为车辆创造行车条件，待“三机”和采煤机回撤完毕后开始回撤液压支架。各类型支架技术参数: 四柱支撑式支架，型号ZZ18000 /25 /50，支护高度为2. 5 5. 0 m，质量为39. 6 t，运输尺寸为4 600 mm 1 616 mm 2 500mm。双柱掩护式支架，型号ZY16800 /32 /70，支护高度3. 2 7. 0 m，质量67. 5 t，运输尺寸为9 420mm 1 950 mm 3 200 mm，支架中心距2 050 mm; 1#、2# 双柱掩护式支架，型号为ZY1

9、2000/25 /50，支护高度2. 5 5. 0 m，质量37 t，运输尺寸为7 665mm 1 650 mm 2 500 mm，支架中心距为1 750mm; 3#双柱掩护式支架，型号为ZY12000/25 /48，支护高度2. 5 4. 8 m，质量35 t，运输尺寸7 665 mm 1 650 mm 2 500 mm，支架中心距1 750 mm; 4#双柱掩护式支架，型号为ZY7625 /22 /43，支护高度2. 2 4. 3 m，质量24 t，运输尺寸6 510 mm 1 650 mm 2 200 mm，支架中心距1 750 mm。22303 综采工作面贯通后，工作面与主回撤通道台阶

10、控制在 300 mm，贯通条件良好。主回撤通道顶板比较完整，未出现切顶现象，顶板下沉量300 500 mm。主回撤通道辅巷侧鼓帮200 300 mm，压力显现不明显。各联巷顶板下沉量300 500mm，其中3#联巷下沉量500 mm。为加快回撤速度，从3#联巷开口分两侧向机头、机尾方向同时回撤。为保证有效的支护空间和支护强度，此次回撤支架采用安放4 台掩护支架的回撤方法。1.2.5 改主回撤通道内支撑式支架联巷口的支撑式支架在回撤“三机”、采煤机阶段已经回撤。确定3#联巷开口回撤支架后，应将2#至4#联巷段主回撤通道内靠近工作面支架一侧的支撑式支架先回撤1 排，保证撤出的工作面支架有足够的撤出

11、空间。1.2.6 支架开口和安放掩护支架3#联巷位于工作面中间，在实际顶板观测中压力显现较其他联巷明显，因此选择在此联巷开口。( 1) 在3# 联巷正对的调车硐室设1 台40 t 绞车。安放机头侧掩护支架之前，首先将机头侧掩护支架位置的支撑式液压支架回撤出来，不能将两侧的支撑式液压支架同时撤出，防止3#联巷口空顶面积过大。( 2) 从2# 联巷进车，用VTC-650 蓄电池式支架搬运车运输1#、2#、3#掩护支架至主回撤通道内做机头侧的掩护支架; 用2#、3#、4#联巷处的绞车拉移，分别调整1#、2#、3#掩护支架，使掩护支架并列相邻，并预留出3#联巷口回撤支架的空间，升起掩护支架达到初撑力，

12、有效控制顶板 。 ( 3) 用同样方法将机尾侧掩护支架安放到位。( 4) 用3#联巷正对调车硐室绞车，在被撤支架推移杆上挂设1 个动滑轮，从3#联巷口依次将71#、70#、72#支架撤出，回撤支架困难时可增加动滑轮数量，以增大牵引力，并在支架的原位支设连锁木垛( 道木规格1 500 mm 140 mm 140 mm) 、木丛柱( 圆木规格300 mm) ; 用2#、4# 联巷绞车拉移和机头侧1#、2#、3#掩护支架的自爬，调整掩护支架的位置，将2#掩护支架顶梁前端与69#支架右侧对齐，1#掩护支架顶梁前端与68#支架右侧对齐，3#掩护支架尾梁退至与机尾侧3# 掩护支架靠紧。用2# 联巷和其正对

13、硐室的绞车，依次将68#、69# 支架撤出，并在支架的原位支设连锁木垛、木丛柱( 图3) 。( 5) 从2# 联巷进车，用VTC-650 蓄电池支架搬运车运输4# 掩护支架至机头侧利用2#、4# 联巷绞车、支架自爬和VTC-650 蓄电池支架搬运车调整掩护支架，使4# 掩护支架顶梁前端与原68# 支架右侧对齐( 图4) ; 用2#联巷绞车、支架自爬调整3 台掩护支架位置，使1# 掩护支架顶梁前端与66# 支架右侧对齐，2#掩护支架顶梁前端与67# 支架右侧对齐，3#掩护支架顶梁前端与67#支架中部对齐。( 6) 机尾侧安放掩护支架的工艺与机头侧相同，掩护支架安放完毕后两侧均备正常回撤支架条件。

14、1.2.7正常回撤支架两侧4 台掩护支架安放到位后，开始正常回撤支架。根据现场实际观测，顶板的下沉量相对稳定，下沉速度1. 67 5. 00 mm/h。顶板相对完整、压力不大，因此选择抽芯撤架方法，减少拉移掩护支架次数，加快支架回撤。( 1) 回撤主回撤通道内支撑式支架，保证1 个循环内支架调向空间，控制回撤支撑式支架的数量，不得提前大面积回撤，防止空顶过大。( 2) 机头段回撤时，先抽芯回撤66#支架，在66#支架、1#掩护支架推移杆上设滑轮，将绞车钢丝绳头固定在1# 掩护支架船头吊装孔处。拉紧绞车钢丝绳后降下被撤支架，通过支架自爬和2#联巷绞车牵引配合，将66#支架撤出，并在原位的钢丝绳下

15、支设木丛柱和连锁木垛。用2# 联巷绞车牵引支架至2#联巷口，再利用2# 联巷正对硐室的绞车将支架牵引至2# 联巷内，用LWC-80T 框架式支架搬运车装车，将支架搬运至指定地点 。( 3) 回撤67#支架，在67#支架、1#掩护支架推移杆、船头吊装孔上挂设滑轮，将绞车钢丝绳头固定在2#掩护支架推移杆上。拉紧绞车钢丝绳后降下被撤支架，通过支架自爬和2#联巷绞车牵引配合，将67#支架撤出，并在原位的钢丝绳下支设木丛柱和连锁木垛。( 4) 用2#联巷绞车牵引支架至2# 联巷口，再利用2#联巷正对硐室的绞车将支架牵引至2#联巷内，用LWC-80T 框架式支架搬运车装车，将支架搬运至指定地点。( 5) 用绞车和支架自爬拉移掩护支架，按4# 掩护支架、3#掩护支架、2# 掩护支架、1# 掩护支架的先后顺序分3 次迈步前进，步距不超过1 500 mm，防止咬架、漏矸，将4 台掩护支架拉移到位。拉移其中1 台掩护支架时，确保其他3 台支架达到初撑力。将1#掩护支架顶梁前端与64# 支架右侧对齐，2# 掩护支架顶梁前端与65#支架右侧对齐，3#掩护支架顶梁前端与65#支架中部对齐，4#掩护支架顶梁前端与65#支架左侧对齐。绞车拉移掩护支架时，可依靠滑轮改变牵引方向，阻力增大时可增加动滑轮的数量进行调整。2综放工作面设备及支架回撤技术太原东山煤矿有限责任公司柳树渠矿井51 519 综放