几种搬家方法.doc

随着煤矿开采技术的高速发展和采掘机械化程度的迅速提高，亿吨综采工作面在一些大型煤炭企业已开始推广。工作面设备也向重型化发展。综采工作面设备通常包括采煤机、液压支架、刮板运输机、转载机、破碎机和移变列车等。其中在搬家倒面时需要搬运的设备主要有采煤机、液压支架、刮板运输机和移变列车等我国综采工作面设备总重量已发展到11500 t左右。其中：液压支架重量已发展到74 t。支架数量由100架左右增加到近180架；总重量由1500 t提高到10000 t以上。同时，矿井工作面的推进速度也越来越快，工作面设备搬家越来越频繁，由以前的一年左右搬家1次缩短到一年2次或3次以上。为了充分发挥大型机械设备的技术性能，提高综采设备的利用率，缩短搬家时间是现代化矿井必须解决的问题之一。
1：常规的综采工作面搬家工艺
A: 综采面设备轨道运输装车搬家技术
传统的设备轨道装车搬家技术是指利用工作面回采空间及其生产系统作为搬家系统，以无极绳、小绞车、轨道平板车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统辅助运输方式为主，利用工作面自身形成的安装、回撤空间，但是安装、回撤空间狭窄。特别是在形成回撤空间的过程中，需要将支架与刮板输送机之间的连接摘开，在采煤机往返割煤的同时需对顶板进行锚杆支护，通道施工速度慢，而且推移刮板输送机时需要使用圆木，施工的危险比较大。设备装车时，较重的物件使用吊链或绞车与滑轮配合装车，把滑轮固定在起吊锚栓或起吊钢梁上，绞车钢丝绳钩头通过滑轮用吋绳绳套栓住被吊物进行起吊装车，较轻的物件人工抬扛。设备装车后，要现场根据设备装车数量，设备的重量，外形尺寸等确定用5/8吋钢丝绳将所装部件与平板车捆绑成一个整体，5/8吋钢丝绳绕过平板车车身两边的耳子十字捆绑四道，捆绑的钢丝绳必须用绞杠绞紧，易滚动的零散的物件和较重的物件再用８#铅丝并成四股对设备定位捆绑四道。由于运输能力的不足，导致无立柱支护空间顶板长时间裸露，由此引起的顶板事故在我国频繁发生。传统的搬家设备主要有回柱绞车、起吊装置、轨道平板车、电机牵引车等。搬家效率低下，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。
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。特别是在支架回撤作业时，必须由回撤空间通过绞车运至材料巷中方可装平板车。上述过程与其余支架的回撤作业互相影响，影响整体回撤速度。
2：现存的新型综采工作面搬家工艺
A: 辅巷多通道回撤搬家技术
目前,在我国神东、宁夏等许多大型矿区已采用了先进的辅巷多通道回撤搬家技术。该工艺的巷道布置特点是在回采工作面停采线处掘两顺槽的同时，掘出两条平行于回采工作面的辅助通道，靠工作面侧的通道称为回撤通道，靠大巷侧的通道称为回撤辅巷，在两条通道之间掘4～6个联络巷，形成的辅巷多通道巷道系统如图1所示：
图1 辅巷多通道巷道系统平面图
为加快综采搬家速度，在综采工作面停采线处采用连续采煤机预掘出三条垂直于采区巷道的平行巷道，巷道中心距为20m。其中,距综采工作面最近的一条为回撤通道，另两条为回撤辅巷，三条巷道之间每隔45m采用横川联系，共开掘4条横川，横川与回撤通道垂直布置，巷道断面均为5.0×3.5m(宽×高)回撤辅巷采用锚杆支护，回撤通道采用锚网金属棚与液压支架联合支护，液压支架在回撤通道中部,每隔5m一架,共32架。当综采工作面与回撤通道采通后，两顺槽和4个横川均可作为回撤综采设备的通道，即实现了六个通道回撤设备平行作业，中间一条辅巷作为设备搬迁运输路线，另一条辅巷可临时存放撤出的液压支架及搬家准备材料，从而大大加快了综采设备回撤的速度.
辅巷多通道搬家新技术有利于运输及物料存放，便于工作面设备多头回撤，实现多头平行作业，从而加快了回撤速度，对缩短搬家时间、保证搬家安全起到了决定性的作用，显示了辅巷多通道搬家新技术的巨大优势。
B: 双通道回撤搬家技术
双通道回撤搬家是指掘进专用的安装和回撤巷道与工作面回采空间形成搬家系统，搬家设备为专用设备。该技术由于增加了搬家通道，扩大了搬家空间，搬家系统流畅。但由于需要多施工搬家辅助通道，不仅导致巷道掘进费用增加，而且由于回撤通道断面大，通道支护费用大，需要采用大量的单体支柱铁棚与垛式支架进行超前支护，支护投人大，同时还需要留设较多的保安煤柱，煤量损失量也大双通道搬家采用专用设备，机械化程度高，搬家设备能力大，重型设备可整体搬运，工作面支架可多段平行回撤。搬家速度快，施工危险度较低。但工作面与通道全断面贯通后需要高强度的补强支护，支护材料投资大、费用高。
在回采工作面停采线处，预先掘出两条平行于回采工作面的辅助巷道，然后在两条辅巷之间，掘出若干条联巷，就构成“回撤通道”系统。靠工作面停采线的第一条辅巷，是作为回采工作面液压支架回撤时的调向通道，称为“主回撤通道”，工作面要与此巷道采通；外侧一条铺巷是作为：作为液压支架撤出时的辅助运输通道。两通道问的距离一般为20—25m；两辅巷之间的联巷则成为工作面采取多头作业、分段放顶的安全出口。然后工作面和主回撤遥道平行贯通，贯通后该通道就作为回撇支架的空间。主回撤通道的作用在于在当工作面采到停采线时，不需要在支架前专门切割支架回撤时的调向空间；不会因为维护这一空间而延期刮板输送机、采煤机及液压芰架的回撤，也不会因工作面推进速度的放慢，恶化顶板管理条件，利用目前胶轮车辅助运输设备进行设备的搬迁，从而达到快速搬家的目的。
C: 单通道回撤搬家技术
单通道回撤搬家就是在综采工作面停采线处掘进一条垂直于上下两巷道的回撤通道，形成大采高综采工作面重装备单通道。巷道布置图如图2所示，单通道回撤工艺流程如图3所示:

图2 单通道回撤搬家巷道布置图

图3 单通道回撤工艺流程
单通道回撤工艺有以下特点：1：工作面调斜。为降低综采工作面与回撤通道贯通时每循环的控顶面积，综采工作面超前回撤通40m处进行调斜,在距回撤通道 10m处完成调斜.工作面与回撤通时每循环有6-7架支架贯通。2：贯通前与贯通后通道的支护。综采工作面贯通前,原支设的3排单体液压支柱补强为5排支柱。综采工作面贯通后,回撤4排支柱,在每个支架上插2根木梁,木梁长4m,插梁间距 875mm,插梁一头支在支架的顶梁上 ,插人顶梁400mm,另一头支设在贴帮的单体支柱上。3: 液压支架的回撤。待工作面刮板输送机回撤完毕后,清理回撤通道内的浮煤,之后在原刮板输送机处铺设正六边形水泥块,以便支架车顺利地进人回撤通道,运输支架。工作面支架采用自下而上逐架拆除方法进行回撤。回撤时采用掩护架、单体支柱联合支护方法进行顶板支护。
单通道搬家技术,回撤系统由单通道与回采空间形成,安装系统由调车酮室与回采空间形成,采用专用设备运输。系统简单、搬家时间短、费用低、无搬家煤柱损失。回采工作面采透回撤通道前后 ,回撤通经历采前强烈的支承压力影响,采透过程中顶板的强烈沉降。因此,应对回撤通道进行合理的初次支护与加强支护,有效控制围岩变形,确保撤通道围岩稳定,满足搬家要求。
D:采用专用滑道实现综采工作面快速搬家
通过将传统的装车搬运方式改为简单的在专用滑道上直接拖运设备的方式，省去了进空车、翻车、装车、卸车、出空车等工序，节省了大量的辅助工作时间，提高了生产效率，减轻了工人的体力消耗。同时从根本上避免了原搬家工艺中可能出现的跑车、掉道事故，有效提高了作业的安全性，为安全生产奠定基础。
准备工作包括：掘新切眼并将底板进行硬化、加强工作面及两巷的支护、形成绞车运输系统、调整监测、通风系统和形成供液、供电、供水系统。所有准备工作做好后，使工作面具备拆除安装条件。具体工序为：拆除采煤机----拆除前溜----安装前溜---拆除后溜------安装后溜-----拆除支架------安装支架-----安装采煤机-----联合试运转。滑道铺设情况如图3

图4 专用滑道铺设图
综采工作面实现快速拆除、安装的主要方法就是通过将传统的装车搬运方式改为在专用滑道上直接拖运设备的方式，节省了大量的辅助工作时间，提高了生产效率，减轻了工人的体力消耗。同时从根本上避免了传统搬家工艺中可能出现的跑车、掉道事故，有效提高了作业的安全性。
3： 我国综采工作面设备搬家发展趋势
随着年产千万吨大型煤矿的涌现和综采工作面设备吨位的不断增加，对综采设备的搬家工艺及成套搬家辅助运输设备也在不断提出新的要求。由神华神东公司创造的以无轨胶轮化快速搬迁技术装备为基础的辅巷多通道回撤工艺方法已被我国大中型煤矿优先采用。在未来几年内也将是我国大型矿井发展的主要趋势。从装备技术方面，无轨辅助运输专业设备也以其载重能力大、爬坡能力强、运行速度快、机动灵活、转弯半径小等优点，已经成为综采工作面设备搬家的重要保证。综合分析目前工艺及设备现状，可以看出综采工作面搬家应该向着专业化、高效化、人性化方向发展。高家梁矿也采用以无轨胶轮化快速搬迁技术装备为基础的辅巷多通道回撤工艺方法。