CN108361034A

CN108361034A - 一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺

Info

Publication number: CN108361034A
Application number: CN201711188256.XA
Authority: CN
Inventors: 于华兵; 王成; 张克伟; 卓俊勇; 冯飞
Original assignee: FUCUN COAL Co Ltd OF ZAOZHUANG MINING GROUP
Current assignee: FUCUN COAL Co Ltd OF ZAOZHUANG MINING GROUP
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2037-11-24
Also published as: CN108361034B

Abstract

一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺。待回撤工作面、待开采工作面为顺序开采相邻工作面，待回撤工作面采用预掘回撤通道结合整编网方式末采，为大体积、大吨位综机设备回撤创造了条件，待开采工作面安装期间对切眼工作面侧煤帮刷宽4m后安装液压支架和刮板运输机。

Description

一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺

技术领域

本发明涉及煤矿井下大采高综采工作面液压支架、采煤机、刮板运输机、转载机等成套综采设备的移动搬迁，具体为一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺。

背景技术

据有关资料统计，我国目前已探明的煤炭地质储量约 10000 多亿 t，而厚煤层储量占 45% 左右，同时厚煤层产量约占总产量的 40%~50%，厚煤层的合理开采对我国煤炭行业的生产和经济发展有举足轻重的影响。值得注意的是，我国很多矿区赋存有 6.0m 以下的厚煤层，如晋城、潞安、大同、阳泉、邢台，徐州、充州、阜新，铜川以及神府东胜煤田，在这种煤层条件下采用什么样的工艺回撤和安装，一直是人们关注的问题。随着一次采全厚的大采高技术的发展，为更为合理、高效开采这类煤层开辟了新的途径，近几年大采高技术的成功范例使我们相信，大采高开采是我国今后厚煤层开采极为重要的开采方法之一。在大多数情况下，大采高一次采全厚采煤法指的是大采高综采，即使用与采高相同的综采支架及配套设备，开采厚度在 3.5m 以上的厚煤层综采整层开采方法，简称大采高

厚煤层大采高综采高产高效工作面推进速度快，采掘接替压力大，工作面搬家倒面频繁，传统施工方法已不能满足其快速回撤的要求，尤其是顺序开采相邻工作面，接续紧张，对工作面快速搬家工艺提出了更高的要求。

发明内容

本发明为解决目前煤井下大采高转载机及皮带机顺序开采相邻工作面，接续紧张的技术问题，提供一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺。

本发明的技术方案为：

一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用矿用高强聚酯纤维柔性网铺顶工艺和预掘回撤通道进行工作面收尾工作；

S2：对待回撤工作面的设备按照煤机，运巷转载机、破碎机和皮带自移机尾，工作面刮板运输机，工作面液压支架，运巷巷道支架的顺序依次回撤。

1）采煤机的拆解：

①采煤机拆解前，在采煤机下方打一棵防滑支柱；

②利用液压支架、单体支柱及手动葫芦将采煤机分解；

③拆除采煤机可拆水管、电缆和油管，将拆除的各种管路及电缆放至中部箱内，用胶带将接头包好，防止煤泥进入；

④先将滚筒盖螺栓依次卸下，取下滚筒盖，用材巷绞车勾头与滚筒起吊环连接，用两根单体配合将滚筒蹬下，再用材巷绞车拖运至出口，用单轨吊运走；

⑤分解左、右摇臂时，将手动葫芦挂在支架顶梁的合适位置利用链条捆绑牢固，然后用液压支架、单体配合手动葫芦起吊，将左、右摇臂与采煤机牵引部连接销轴拆除，摇臂分解完毕后使用主绞车将拖至材巷出口，使用单轨吊运走；

2）运巷转载机、破碎机和皮带自移机尾的回撤：

（1）对转载机开关停电闭锁，拆除工作面电缆，将转载机链断开、抽链然后回撤第三节皮带自移机尾，后依次拆除机头电机、减速器和转载机机头额，然后回撤第四节自移机尾，后回撤转载机桥身段，然后拆除破碎机、落地段中部槽和机尾，最后运至待开采工作面运巷；

3）拆解刮板输送机

①拆除刮板链条，在活环处将刮板链断开；

②用绞车勾头配合连接环连接刮板链，将链条全部拖拽至出口，用矿用液压起重机进行装入大车盒；

③将机头与电机减速器分解，然后用主绞车将机头与过渡槽拖开，使用绞车将机头拖运到矿用液压起重机范围内，进行装车；

④先将中部槽用链条穿过主绞车钩头配合卸扣体与第一节溜槽两侧的起吊孔相连，然后断开连接哑铃销、齿排、电缆槽进行拖运至撤架通道口；

⑤中部槽拖运到撤架通道口后用单轨吊挪移至待开采工作面材巷非工作面存放。

4）回撤端头支架

回撤支架前，首先将通道内杂物及浮煤清理干净，将待开采工作面材巷临时泵站供液管路与端头支架主液管连通；

①回撤端头支架

a.首先将端头支架缓慢降下，并利用长铰接梁配合液压单体支护端头支架处顶板；

b.在撤架通道门口顶板上打两排起吊锚索将端头支架降至最低，在起吊锚索上分别挂上手拉葫芦，起吊勾与支架前梁起吊点连接挂牢拉紧；

分解顺序：按照支架前掩梁，支架顶梁，支架后掩梁，支架立柱及底座的顺序进行分解；

c.分解后的端头支架分体装运至待开采工作面切眼进行组装；

5）回撤运巷超前支架

超前支架缓慢降至最低高度，利用手拉葫芦在靠煤壁侧生根为巷道架做好防倒保护分解前梁时，用手动葫芦固定在顶板起吊锚杆上，断开液压管路，拆解铰接销轴，移动到指定地点用单轨吊转至升井；之后拆卸前顶梁，拆卸前顶梁时，利用手动葫芦将前梁拆卸，先将手动葫芦吊挂在起吊锚杆上，然后将手动葫芦捆绑在前顶梁四角耳座上，拉动手拉葫芦涨紧状态，之后拆除前顶梁下部立柱顶销和四连杆销子，手拉葫芦放链将顶梁下放到底板上，之后用5t手动葫芦的大链与立柱吊环连接，将立柱底销拆除，拆除后使用手动葫芦将其拉出，移动至单轨吊起吊点处，等待单轨吊直接运出；

6）回撤中间支架

将回撤运输叉车与回撤平台连接，首先降低支架，支架连接头与回撤平台上的拉架缸相连，采用支架自移将支架移上回撤平台，然后用卸扣体将绞车钩头与支架连接头相连，使用绞车将支架由回撤平台拉上回撤运输叉车；

7）回撤最后6架

①将回撤平台拆除升井，再将掩护支架撤出维护好顶板后，降低回撤运输叉车铲板，使铲板倾斜，使用支架自移，将掩护架爬至回撤运输叉车上锁牢，提升回撤运输叉车至回撤通道上口调向与装车机构对正，将支架装车、捆绑运走；

8）液压支架拖移及装车

支架通过回撤平台调向后上回撤运输叉车前，将回撤平台与回撤运输叉车铲板平齐，并用专用连接锁具连接回撤平台和回撤运输叉车，支架在回撤平台调向后，将绞车与支架连接头相连移至回撤运输叉车上，并用回撤运输叉车上的锁架缸和锁具将支架锁好，将回撤平台与运输叉车连接锁拆除，拆除叉车供液管，回撤运输车可以正常运行，下放至通道口处；

S3：对待开采工作面综采设备安装。

进一步的，所述对待开采工作面综采设备安装包括运巷设备进件安装和材巷设备进件安装，

运巷进件的顺序依次为：变轨吊，转载机机尾，转载机落地段，运巷超前支护支架1套，破碎机，起桥段，自移机尾，转载机机头，电机减速机，链条，转载机、破碎机及扩帮装置搭火；

材巷进件顺序依次为：铁道形成，组装安装叉车，下放端头支架底座，后掩梁，顶梁，前掩梁，扩帮超前支护系统，扩帮挖掘机，扩帮桥式转载机，安装过渡支架，安装中间支架，支架安装完毕，回收扩帮系统设备，回收安装叉车，在架脚前铺设轨道，下放运输机机头座、电机及过渡槽，下放自移机械手，变线槽，中部槽，采煤机左滚筒，左摇臂，左行走部，中间箱，右行走部，右摇臂，右滚筒，运输机链条，机尾推移底座，机尾电机减速机，机尾座，材巷超前支护支架，工作面搭火。

进一步的，所述工作面收尾工作包括铺网前准备工作面和工作面安装柔性网实施操作，

所述铺网前准备工作面包括以下步骤：

a、安装绞盘和滑轮，将卡箍及手动绞盘牢固安装在液压支架的支柱上，将定滑轮安装在支架的起重环上；

b、运网将工作面调直，将煤壁侧的浮煤清理干净，上柔性网前，将柔性网用专用车运至工作面材巷撤架通道超前处，使用油绳配合运输机，将柔性网运至运输机内，油绳一端拴在运输机刮板上，另一端拴在柔性网网卷一端，至运输机机尾后，用钢丝绳将第一卷柔性网一端捆绑在工作面刮板输送机上慢速牵引，柔性网拉至运输机机尾时采用人工将柔性网逐段放入运输机内，柔性网运至运输机机头时，停止运输机的运行，将采煤机机头侧滚筒开至机尾侧，将柔性网在工作面内展开，用固定在支架立柱上的手动绞盘、定滑轮将柔性网吊起到支架顶梁前端下方，用联网扎丝与金属网联好，使用同样的方式，将另一卷柔性网运到运输机内，并与机尾侧金属网相连；

所述工作面安装柔性网实施操作包括以下步骤：

a.采煤机割挂网的前1刀煤时，从机头割至机尾，处理完工作面片帮，拉空输送机，闭锁工作面设备，在确认无安全隐患后进行挂网作业；

b.确保网片没有扭曲，起始端的钢丝绳全长清晰可见，将捆绑网片的绳索剪断，放开折叠的部分，使网片有相应长度露在外面；

c.从工作面一端开始安装上网；

d.将网片安装完毕，使网片安装平整、牢靠；

有益效果：

1、使用矿用高纤维聚酯纤维柔性网，减少了大采高末采的时间，与敷设金属网相比，节约人工费用，每班可多割煤炭，可产生直接经济效益；

2、提前预掘撤架通道，为工作面快速回撤做好条件，比自掘回撤通道提前10天完成末采；

3、对相邻工作面巷道支撑小煤柱注浆加固，保证了多岔门与巷道顶板的稳定性；

4、利用向斜构造和“U型管”原理，提前施工泄水巷，解决采区排水问题；

5、创新性应用900mm轨距、38kg/m轨道，对材巷换装站、组装站位置设置的合理选择及系统进行再优化，创新性应用材巷SQ-100/132P无极绳绞车液压制动梭车、“井”字轨道、气动抱轨器、900mm轨距大平板和无极绳绞车视频系统，多种类型轨道、多种运输方式相互配合，保证了设备运输；

6、利用专业化安装叉车、2m宽轨距轨道等专业化安撤装备，提高了安撤效率，保证施工安全；

7、创新性利用快速密闭材料、罗克休等多种仪器、材料与相关措施，保证了安撤期间的“一通三防”可靠性；

8、待开采工作面使用边刷边安工艺，边刷边安比先刷后安节省工期。

附图说明

图1为本发明带开采工作面和待回撤工作面位置关系示意图；

图2为工作面安装柔性网实施操作流程框图；

图中：1-待回撤工作面，2-待回撤工作面材巷，3-待回撤工作面运港，4-待开采工作面，5-待开采工作面材巷，6-待开采工作面运港，7-待回撤工作面回撤通道，8-切眼，9-待开采工作面回风联卷。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

顺序开采工作面快速搬家前期准备条件

（一）预掘回撤通道结合整编网末采施工工艺

1、待回撤工作面配合使用整编网末采工艺

付煤公司以待回撤工作面为研究试点，采用矿用高强聚酯纤维柔性网(以下简称“柔性网”)铺顶工艺进行工作面收尾工作，取代传统的金属菱形网铺顶工艺，具有网片面积大、柔韧轻盈、抗拉强度大，工艺简单、便于操作，阻燃抗静电性能好，免除频繁运网、联网工序，安全性高，劳动强度低等特点。经现场应用效果及效益对比分析，柔性网铺顶工艺明显优越于金属菱形网铺顶工艺，具有较好的推广应用价值。

（1）柔性网简介及技术参数

矿用高强聚酯纤维柔性网采用高强度、高模量、低蠕变的聚合长丝纤维经纬向整体编织及表面涂层处理制成。柔性网经纬向相互间无弯曲状态编织，形成1个平面网格结构，交叉点用高强纤维长丝针织捆绑结合，形成牢固的结合点，能够充分发挥其力学性能和整体稳定性。同时通过涂覆热处理生产技术，将高分子聚合物化工胶体包裹涂覆在产品表面，形成具有强度大、整体性好、阻燃抗静电优异的复合材料，成为满足煤矿安全生产需要的支护产品，专业用于长壁工作面回撤准备时末采收尾期间顶板机械化综合铺网护顶，用来代替金属菱形网铺顶工艺。柔性网表面涂覆一层可阻燃导静电的涂层。每平方米的拉伸强度在100～800kN，金属网的强度是无法与其相比的。该产品耐酸碱，不易老化，柔韧轻盈，使用寿命长，具有强度高、阻燃、抗静电等性能。其技术参数见表1。

表1 高强柔性聚酯纤维网技术参数

（2）柔性网在末采使用中的施工工艺

①高强聚酯纤维柔性网的选取

距停采线16m时开始全面开始在支架前梁上先铺设三排金属网作为生根网，再采取全面上高强度聚酯纤维柔性网。柔性网单片幅宽13m，长度93m，拉伸强度范围450×450kN/m，共计2片。帮部使用10#金属网护帮，距底板不大于0.5m。

②铺网前准备工作面

a、安装绞盘和滑轮，将卡箍及手动绞盘牢固安装在液压支架的支柱上。将定滑轮安装在支架的起重环上。

b、运网将工作面调直，将煤壁侧的浮煤清理干净。上柔性网前，将柔性网用专用车运至工作面材巷撤架通道超前处，使用直径φ9.2mm油绳配合运输机，将柔性网运至运输机内。油绳一端拴在运输机刮板上，另一端拴在柔性网网卷一端。至运输机机尾后，用直径φ9.2mm钢丝绳将第一卷柔性网一端捆绑在工作面刮板输送机上慢速牵引，柔性网拉至运输机机尾时采用人工将柔性网逐段放入运输机内，防止将柔性网损坏，人工拉网时必须对运输机停机闭锁。柔性网运至运输机机头时，停止运输机的运行，将采煤机机头侧滚筒开至机尾侧（提前截割，但不推移运输机，留出空硐）。将柔性网在工作面内展开，用固定在支架立柱上的手动绞盘、定滑轮将柔性网吊起到支架顶梁前端下方，用联网扎丝与金属网联好，其搭接长度不小于0.5m，搭接处采用双排联网扎丝连接，丝扣每个不大于0.2m。使用同样的方式，将另一卷柔性网运到运输机内，并与机尾侧金属网相连（第一片柔性网联好后，采煤机开至机头侧方向），两片柔性网的搭接长度为3m，网扣间排距1m×0.2m（4排网扣）。

③工作面安装柔性网实施操作程序

a.采煤机割挂网的前1刀煤时，从机头割至机尾，只割顶刀，打出护帮板，不推移支架。处理完工作面片帮，拉空输送机，闭锁工作面设备，在确认无安全隐患后进行挂网作业。

b.确保网片没有扭曲，起始端的钢丝绳全长清晰可见。将捆绑网片的绳索剪断，放开折叠的部分，使网片有相应长度露在外面，便于安装。

c.从工作面一端开始安装上网，上网时可分组，保证上网速度。

d.按照相应的初次上网安装方法将网片安装完毕，保证网片安装平整、牢靠。

e.上网过程中，充分利用支架的伸缩梁、护帮板等进行挑网、压网边和吊挂等。将网片挑起压在顶板下，然后再解开绳索推移捆绑网片支架，最后用绞盘将网片吊起至支架下方。

f.支护工作完成后，撤出机道内人员，收回护帮板，用绞盘将网片拉起，确保采煤机正常运行。

g.割底刀，推移刮板输送机，然后开始割下一刀煤。

h.松开每个绞盘上的钢丝绳，保证网片下落一段距离。

i.逐架推移支架，滞后采煤机后滚筒10架拉架，确保每架支架降下来的幅度足够多，以免刮坏网片。

j.支架推移后，再用绞盘将网片摇起，重复割煤、放网、移架、收网、割煤程序，直到工作面停采。

k.工作面推进到回撤通道位置后，支架不动，推移溜槽，用采煤机自割出设计宽度的回撤通道。在割回撤通道的过程中，每割一刀煤，利用板梁等将网片固定上网，直至回撤通道施工完毕。

l.增设钢丝绳。增设废旧钢丝绳提高顶板维护效果，钢丝绳两端使用锚索固定在工作面上、下端头巷道顶板上，钢丝绳与网片使用铁丝连接。

2、预掘回撤通道参数与末采加强支护设计

（1）预掘撤架通道支护参数设计

巷道采取锚网梯（索）支护，毛宽为4200mm，净宽为4000mm；毛高为3100mm，净高为3000mm。顶部支设φ18×2200mm的高强预应力锚杆5根，锚杆间排距为850×900mm，每帮支设φ18×1600mm的高强预应力锚杆4根，锚杆间排距为800×900mm，误差±100mm。为防止采区动压影响，造成巷道变形，顶板补打锚索加强支护，每排施工3根锚索，按间排距1200×2400mm施工。

支护强度验证：按悬吊理论计算锚杆参数：

①锚杆长度计算：

式中：L——锚杆长度，m；

H——冒落拱高度，m；

K——安全系数，一般取K＝2；

L1——锚杆锚入稳定岩层深度，一般按经验取0.5m；

L2——锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；

其中： m；

式中：B——巷道开掘宽度，取4.2m；

f——岩石坚固性系数，砂岩取5；

则L＝2×0.42＋0.5＋0.1＝1.44m。

②锚杆间排距计算：

式中：a——锚杆间排距，m；

Q——锚杆设计锚固力，98kN/根；

H——冒落拱高度，0.42m；

r——被悬吊砂岩的容重，取25.48kN/m；

则m。

通过以上计算，顶板选用Ф18×2200mm的高强预应力锚杆，锚杆间排距850×900mm，两帮采用Ф18×1600mm的高强预应力锚杆，锚杆间排距800×900mm，允许误差±100mm，能够满足支护强度要求。

（2）撤架通道加强支护方案

为确保末采期间撤架通道的顶板安全，需提前对其支护，预计扶196棚。撤架通道长×宽×高=176.2×（3.8-4.1）×（3.1-3.8）m。提前支护方案为：使用双铰接梁配合单体沿巷道倾向进行扶棚支护，一棚四柱。

双铰接梁的长度为2m和1.6m配合使用，其中2m长双铰接梁在非采空区侧，距非工作面侧煤帮距离不大于0.2m。单体排距（棚距）为0.9±0.1m。每一棚4棵单体，单体柱爪间距为：非采空区侧第一棵单体距棚端0.3m，第二棵单体距第一棵单体1.4m；采空区侧第一棵单体支撑在棚梁端头0.2m处，第二棵单体挨第一棵单体支设成戗柱（戗向采空区侧）。非采空区侧第一棵单体为DWX4.5型单体，其余单体型号根据巷道高度定。单体要成行成列，以上数据偏差不得大于±100mm。

（二）运输系统

待开采工作面采用型号支架为ZY9000/27/60型液压支架，运输车辆最大重量为48t（过渡架37t,安装叉车11t）。待开采工作面材巷总长1078m，待回撤工作面面回撤通道至待开采工作面切眼长690m。待待回撤工作面采至停采线，支架经待回撤工作面面回撤通道，除端头架(42t)需拆解，中间架(35t)及过渡架整架运输至待开采工作面切眼安装。

1、待开采工作面安装工艺分为四个环节：待开采工作面运巷转载机、胶带机的安装，1008切眼的边刷边安装，待回撤工作面支架的回撤，待开采工作面材巷的轨道运输，重点在于材巷的轨道运输。因待回撤工作面切眼长175m，待开采工作面切眼长240m,还需从地面下井37个中间架至待开采工作面切眼安装，故待开采工作面面切眼支架安装需分两步运输，一是待回撤工作面回撤支架的运输，二是新增支架的运输。

运输设计根据采区设备配置及巷道实际状况，以安全、经济、简单、便于操作为原则，确定运输路线如下：

①待回撤工作面支架回撤直转待开采工作面安装运输路线：待回撤工作面回撤通道→待开采工作面材巷→待开采工作面切眼。

②增加支架运输路线：副井→北翼轨道大巷→架线电机车牵引至东十单轨吊车场→蓄电池电机车牵引至单轨吊车场换装站→单轨吊运输→待开采工作面材巷换装站→待开采工作面材巷组装站→绞车运输至待开采工作面切眼。

2、本次工作面安装，待开采工作面安装运输创新优化点：

①900mm轨距、38kg/m轨道的应用

通过对1007面支架整体转运的方案和运输的优化设计，一是减少大型支架的拆、装工序，提高单位工效和效率，原来肢解转运一天能转运2架，现在整体转运1天能转运6架，效率提高了3倍；二是减少了运输环节，利用回绞将原待回撤工作面上的大型支架迁移到待开采工作面材巷的调架处，整体90°旋转，然后利用无极绳绞车直接将支架运输至1008切眼，累计减少3个转载点，减少人员9人次/班。原来计划9月底能完成的待开采工作面安装，现在要提前至8月上旬就完成了安装，提前近50天，在安装过程中平均每天能节省9人，人均工资按8000元/月算，出勤天数按照2个月计算，累计可节省开支14.4万元，同时也为矿井的有效接续生产提供了有力保障。

②材巷换装站、组装站位置设置的合理选择及系统的再优化

根据现场巷道实际高度、坡度、长度情况，增加支架需经三次变道运输至切眼。三次变道分别为：单轨吊轨道运输，600mm轨距、30kg/m轨道运输，900mm轨距、38kg/m轨道运输。换装站使用600mm轨距轨道，组装站使用600mm轨距、9000mm轨距重合并行。将换装站和组装站相邻设置在材巷外段低洼段，相邻设置的优点在于：换装站和组装站相邻设置在同一平巷，缩短了轨道运输长度150m，省去了材巷低洼点向外的斜巷运输，及安全设施的安装。而对于整个材巷轨道运输来说，通过运输系统再优化，共减少绞车8部，减少人员8人，根据原有工期，人均工资按8000元/月算，出勤天数按照3个月计算，累计可节省开支19.2万元，最重要的是避免了2对对拉绞车的出现，消除了绞车多带来的安全隐患，提高了系统的安全性，提升了运输效率。

③材巷SQ-100/132P无极绳绞车液压制动梭车的应用

液压制动梭车，具有短绳、脱钩、段销、推销等自动保护和人工急停保护功能。制动器采用失效型常闭式碟簧抱轨制动；运行时，闸钳在轨面以上，可保证梭车顺利通过轨道道岔；运行中，任意一点发生超速事故时，梭车可自动停车，具有很高的安全可靠性。

④待回撤工作面撤架通道与待开采工作面材巷三岔门处“井”字轨道的应用

2m轨距变900mm轨距“井”字轨道的应用，利用支架旋转方式调向，与传统道岔弯轨运输相比，减少了车场对平巷长度的要求，减少了交叉巷道矿建工程的施工量，减少了一副道岔和一部25KW绞车，减少人员1人，根据原有工期，人均工资按8000元/月算，出勤天数按照2个月计算，累计可节省开支2.4万元(包括DK938道岔成本)。“井”字轨道的使用缩减了支架运输时间，对于工作面支架的回撤及安装，带来极大便利。

⑤气动抱轨器在轨道运输中的设计与应用

通过设计使用气动抱轨阻车器来代替轨道运输的立挡情况看，一是信号工在信号室内就能同时操作信号和气动抱轨阻车器，减少了运输过程中的人员占用和信号工在轨道运输过程中来回插拔立挡占用时间，提高了运输效率，二是实现了远方操控阻车器，使操作阻车装置人员远离轨道，提高了轨道运输的安全性能。我们先后在待开采工作面面材巷推广安装使用了6套900mm轨距的气动抱轨阻车器，3套600m轨距的气动阻车器，平均每班累计减少人员占用63人次。

从安全上看，杜绝了人员走动和与车辆近距离接触的机会，但更主要的是实现了远程操作阻车设施，有力的保证了运输安全。同时也提高了运输效率，节省了人员占用。按井下已有的气控抱轨阻车器数，平均每部绞车按节省1人算，井下目前共35辆绞车，一年将节省人员占用近千人次，节省开支近30万元。

⑥软硬连接，双重保护

大型支架的整体转运在我公司属首次，确保运输安全是关键，不仅要考虑工作面的安全运输，也要注意运输过程中的细节问题。梭车与平板如何连接也是重点考虑的问题。我们通过咨询兄弟矿井，多方考察论证，确定使用单轨吊机车连杆加工硬连接装置，并通过相关资质单位对其进行了拉拔试验。为了缓冲梭车与平板间运输过程中的碰撞与牵引，又使用高强度三环，与硬连接配合连接，保证了运输车辆的稳固性，安全性。

⑦900mm轨距大平板的应用

我公司使用平板均为600mm轨距，载重32t，无法满足1008工作面安装使用，为满足安装运输要求，首次使用宽度1650m、长4460m、轨距900mm的大平板，增加了支架封车的稳定性，提高了支架运输过程中的安全性。

⑧无极绳绞车视频系统的应用

绞车司机在机头通过观察视频画面，可清晰看到支架在运输过程中处在的位置，支架的姿态，梭车的运行状态，动态了解支架运输过程中的变化。若发生支架掉道、跑车等情况，司机可及时进行绞车操作，处理突发状况。

（三）通风系统

1、待回撤工作面回撤通风系统

（1）工作面回撤期间通风风量为回采期间通风风量的一半，回撤期间通风风量为1916m3/min，回撤面为958m3/min。

（2）工作面通风系统路线

新鲜风流：

地面→副井→井底车场→-480轨道大巷→东十单轨吊车场→待回撤工作面材巷加能站风机→待回撤工作面切眼。

乏风流：待回撤工作面切眼→待回撤工作面运巷→东十采区皮回联巷→东十采区回风巷→风井→地面。

2、1008安装通风系统

按工作面气象条件确定需要风量进行计算的风量最大，确定待开采工作面面正常生产期间需要风量≥1064m3/min。安装调试备用面期间风量取正常生产的50%，则安装调试期间配风≥532m3/min。

（二）通风路线

新鲜风流：

地面→副井→井底车场→-480轨道大巷→东十单轨吊车场→待开采工作面材巷→待开采工作面。

乏风流：待开采工作面切眼→待开采工作面运巷→东十采区皮回联巷→东十采区回风巷→风井→地面。

结合待回撤工作面面回撤及待开采工作面面安装工程，通防科根据生产规划超前谋划分析，积极配合完成了待回撤工作面面末采回撤期间相关的通风系统调整和防灭火措施落实工作，同时完成了待开采工作面防尘系统辅助工程的安装调试。具体做法如下：

1、末采时有针对性的对采空区遗煤处利用阻化剂喷洒泵进行了全覆盖喷洒，工作面每一个循环移架后对回风隅角遗煤进行喷洒阻化剂一次，累计使用阻化剂2300Kg。

2、及时安设上齐了监控设备，加强了系统的维护标校，现场做到了有效监控无盲区。

3、加强了回撤面区域自然发火预警预报系统的维护，每天利用束管系统及安全监控系统实时检测现场自然发火观测点的气体变化情况，瓦斯员每班加强对现场检测点进行气体巡查巡测，超前做好了现场预测预报工作，提高了现场应急处置能力。

4、利用快速密闭材料、罗克休等高分子材料对回撤面上下隅角架间空隙进行了全面封堵，并进行了系统均压调整，减少了向采空区漏风。

5、加强了回撤面防灭火系统超前布控，满足了现场防灭火的要求。工作面回采至停采线50米时，在材巷隅角敷设一路2寸钢管，沿非工作面侧帮部底板敷设，管路直接放置在底板上，管路最前端安装一节不少于1.5米的2寸钢质花管，预留管路延接到待回撤工作面回撤面材巷外道密闭，末端加闷子封闭。

6、每天组织对回撤巷道进行测风，满足了现场需求。及时对材巷进行了筑建密闭墙封闭，调整全负压通风为局部通风机供风，确保了现场通风系统稳定可靠。

7、为做好采空区气体超前预测治理，在待开采工作面材巷煤柱侧向待回撤工作面回撤面回风隅角采空区施工了探测钻孔7个，每天进行取样分析，及时掌握了采空区气体变化情况并做定期分析，做好了自然发火超前防控。

8、协调配合完成东十采区区域通防辅助工程维护施工，保障了现场通风系统、防尘系统、监控系统、防灭火系统的运转安全可靠，确保了重点工程的顺利完成。

（四）排水系统

根据待开采工作面回采工作面水文地质分析报告，预计待开采工作面正常涌水量为91m3/h，最大涌水量为120m3/h，工作面涌水通过泄水孔和泄水巷排水系统排出。

1、排水系统总体方案

主排水系统：待开采工作面涌水通过泄水孔、待开采工作面专用泄水巷（3下1007切眼、3下1001材巷）的放水孔排出。

备用应急排水管路：待开采工作面运巷敷设一路6寸排水管路，待开采工作面材巷敷设一路4寸排水管路作为工作面备用应急排水管路。

专用泄水巷：3下1007切眼、3下1001材巷作为待开采工作面的专用泄水巷，敷设了一路6寸排水管路（长940m），在3下1007切眼导6点南2至5.6m范围内施工了水仓，水仓规格：宽×深×高=3.5×3.5×2.0m，深巷道底板下1.2m,安设了2台型号为BQS -100-100-75KW的潜水泵（流量100m3/h，扬程100 m），一台运转，一台备用。

2、工作面排水路线

工作面→泄水孔→3下1007切眼→3下1001材巷→待回撤工作面材巷→东十单轨吊车场→北翼轨道大巷→-480轨道巷→中央水仓→地面。

（五）窄煤柱注浆加固

根据采煤生产接续的需要，待开采工作面材巷在停采线180m范围内，需要在待回撤工作面面推采前掘进，为减少推采期间动压对该段巷道的影响，公司计划对待回撤工作面运巷和待开采工作面材巷间的4m煤柱进行超前加固。

1、巷道加固方案

（1）由于此次加固巷道段今后将承担待开采工作面面的大支架运输任务，要求对该段变形巷道提前加固，提高巷道自身的支撑强度，减少巷道维修量，决定对该段巷道提前注浆加固。

（2）注水泥浆加固原理：通过注浆加固可以使松散煤岩体重新胶结成整体，形成承载结构，充分发挥煤岩体自身支撑能力，高强度浆液注入煤岩体内存在的裂隙后形成强筋骨，改变煤岩体的松散结构，提高围岩内部的粘结力和内摩擦角，增大煤体内部块间相对位移的阻力，从而提高了岩体自身强度,有效地改变岩体的力学物理性质，实现利用围岩本身作为支护结构的一部分,充分调动围岩的自承能力。

2、注浆地段

从待回撤工作面运巷导10点开始向里150m、向外30m，合计180m，在待回撤工作面运巷皮带机道实施注浆。

3、注浆支护参数设计

（1）注浆锚杆：

采用Ф20mm的无缝钢管制作，注浆锚杆长度为2500mm，孔深3000mm。注浆锚杆注浆段长度为1000mm，杆体上每隔300mm螺旋布置Ф6mm的注浆孔；采用快速凝水泥药卷封口，封孔长度不小于500mm。

（2）注浆锚杆的间排距：

考虑到渗透半径一般为1.0—2.0m，注浆锚杆间排距取1200×2000mm，视巷道断面及变形情况适当调整。注浆孔初步设计沿巷道断面每排布置2个，孔深3000mm，巷道帮部下部注浆锚杆为水平角度，布置在距巷道底板1300mm；上部注浆锚杆上扎角度为15°，距顶板1000mm。（注浆示意图如下）

（3）注浆参数：

以单液水泥浆为主，水泥选用525#水泥，水灰比为1:1，注浆压力控制在2.0 MPa,具体合适比例根据实际施工情况和岩性作适当调整。

（4）注浆方式：

采用风动型高压注浆泵，在待回撤工作面运巷由外向里，注浆顺序为自下而上，先注底部孔，再注上部孔，隔排注浆。

三、顺序开采工作面快速搬家关键工艺

（一）综采设备回撤

1、设备回撤方法

根据工作面条件和设备，我公司使用成套机械化设备完成待回撤工作面采煤机、刮板运输机、液压支架、转载机等设备的回撤：

（1）工作面采煤机、刮板运输机机尾及材巷巷道支架由人工分解，采用绞车拖运至待回撤工作面材巷单轨吊起吊点点位置、单轨吊完成设备运输。工作面煤机从材巷回撤上井返厂进行改造，工作面材巷巷道支架在回采过程中已回撤上井；工作面运输机通过回撤通道暂转移到待开采工作面材巷存放，待工作面支架安装完毕后转到待开采工作面切眼进行安装。

（2）运巷设备由人工分解，小件装入矿车，大件直接用单轨吊转运到待开采工作面运巷进行组装。

（3）工作面液压支架采用整体转运到待开采工作面切眼进行安装，切眼内采用回撤平台完成抽架和支架调向，用回撤运输车完成运输。使用回撤运输叉车完成支架在通道三叉门出口90度调向（支架前梁朝向待开采工作面），然后用装车机构、绞车牵引支架完成支架换车工作。

（4）无极绳绞车整架运输至待开采工作面安装工作面。

2、设备回撤顺序

待回撤工作面设备回撤顺序：

煤机→运巷转载机、破碎机→工作面刮板运输机→工作面液压支架→运巷巷道支架

3、、运巷超前支架回撤

（1）待工作面支架回撤至到剩余过渡支架时，把运巷巷道支架向外拉移5米，在巷道支架后施工一个4米×3米的木垛，施工完后把巷道支架整体向外迁移30米，躲开压力区范围进行拆解。

（2）拆卸方法：将1#超前支架缓慢降至最低高度，利用2台手拉葫芦在靠煤壁侧生根为巷道架做好防倒保护分解前梁时，用2台5T手动葫芦固定在顶板起吊锚杆上（所有需要拆解起吊的件提前施工好顶板起吊锚杆，2根1组，锚杆规格Q18×2000mm），断开液压管路，拆解铰接销轴，移动到指定地点用单轨吊转至升井。之后拆卸前顶梁，拆卸前顶梁时，利用4台5t手动葫芦将前梁拆卸，先将手动葫芦吊挂在起吊锚杆上，然后将手动葫芦捆绑在前顶梁四角耳座上，拉动手拉葫芦涨紧状态，之后拆除前顶梁下部立柱顶销和四连杆销子，手拉葫芦放链将顶梁下放到底板上，之后用5t手动葫芦的大链与立柱吊环连接，将立柱底销拆除，拆除后使用手动葫芦将其拉出，移动至单轨吊起吊点处，等待单轨吊直接运出；其他部件拆卸方法与上述相同，拆卸完后再回撤2#超前支架。

（3）拆除2#超前支架时，用上述拆卸、运输方法将其运出。

4、转载机、破碎机、皮带自移机尾回撤

（1）回撤顺序

对转载机开关停电闭锁，拆除工作面电缆→将转载机链断开、抽链→回撤3节皮带自移机尾→机头电机、减速器→转载机机头→回撤第四节自移机尾→回撤转载机桥身段→破碎机→落地段中部槽→机尾（运至待开采工作面运巷）

（2）转载机的回收方法

①先把转载机尾前三节分解，分解后用单轨吊运到待开采工作面运巷组装。

②拆除转载机刮板链条时，在活环处将刮板链断。然后用绞车将刮板链抽出，使用矿用液压起重机将刮板链装在平板车上捆绑牢固，用单轨吊运走。分解机头电机、减速器时，用2台5T手动葫芦固定在顶板起吊锚杆上（所有需要拆解起吊的件提前施工好顶板起吊锚杆，2根1组，锚杆规格Q18×2000mm），松开连接螺栓，用单体蹬开，手拉葫芦放链缓慢放在底板上，移动到指定地点装用单轨吊转至运巷。

③转载机机头部分自移机尾分解时，将小车下限位拆除，在将自移机尾连接销轴取下用两台5吨手动葫芦配合40T链条穿过机头起吊环，再在机头下两侧支设两颗单体作为二次保护，在将二三节抽出，将两颗单体泄压抬出，自移机尾装车捆绑升井。

④分解转载机机头部分时，先在起桥段下方施工2个井字木剁（使用1.2m道板进行支设），保证牢固可靠。然后将机头与起桥段依次松开连接螺栓,缓慢将机头部件放在底板上，使用单轨吊运至1008运巷进行安装。

⑤将电机、减速器与破碎机分解，使用单轨吊运至1008运巷进行安装。

⑥用绞车依次将落地槽、机尾拖至装车地点，使用单轨吊运至1008运巷进行安装。

5、采煤机的回撤

（1）拆解方法：

①采煤机拆解前，在采煤机下方打一棵防滑支柱。

②利用液压支架、单体支柱及手动葫芦将采煤机分解。

③拆除采煤机可拆水管、电缆和油管。将拆除的各种管路及电缆放至中部箱内，用胶带将接头包好，防止煤泥进入。

④先将滚筒盖螺栓依次卸下，取下滚筒盖，用材巷绞车勾头与滚筒起吊环连接，用两根单体配合将滚筒蹬下，再用材巷绞车拖运至出口，用单轨吊运走。

⑤分解左、右摇臂时，将手动葫芦挂在支架顶梁的合适位置利用40T链条捆绑牢固，然后用液压支架、单体（调节摇臂左右调节销轴间隙）配合手动葫芦起吊。将左、右摇臂与采煤机牵引部连接销轴拆除，摇臂分解完毕后使用主绞车将拖至材巷出口，使用单轨吊运走。

⑥分解采煤机摇臂时，必须使用质量合格的手动葫芦，当起吊高度满足分解摇臂的高度时，用8#铁线把手动葫芦小链拧紧锁牢。分解采煤机行走部、中间箱时，在中间箱下方用道板垫实，再卸下丝杠、液压对口螺栓，用材巷绞车拖运至出口，使用单轨吊运走。

（2）采煤机部件的拖运装车及捆绑

①采煤机各部件装车时，必须保证部件重心与平板车中心重合，严禁偏重心装车，对于采煤机拆卸部件，要求大件主体每车只装一件，小件集中升井。

②采煤机主体部件装车后利用专用绳扣配合手动葫芦进行捆绑，前后各捆绑一道。

③拖拽采煤机部件时，要用绳扣将采煤机部件与材巷绞车钩头连接进行拖运。

6、刮板输送机回撤

（1）刮板输送机回撤顺序：

断刮板链→断开支架连接头→回撤机尾部分→刮板链→中部槽→机头部分

（2）拆解刮板输送机的方法

①拆除刮板链条时，在活环处将刮板链断开（先断机头、后断机尾）。用40T链将刮板链锁在齿条上，防止刮板链下滑，之后将刮板链在活环处断开。

②用绞车勾头配合连接环连接刮板链，将链条全部拖拽至出口，用矿用液压起重机进行装入大车盒。

③将机头与电机减速器分解，然后用主绞车将机头与过渡槽拖开约500mm，使用绞车将机头拖运到矿用液压起重机范围内，进行装车。

④先将中部槽用60T链条穿过主绞车钩头配合10T卸扣体与第一节溜槽两侧的起吊孔相连，然后断开连接哑铃销、齿排、电缆槽进行拖运至撤架通道口，一次最多只准拖运6节。

⑤中部槽拖运到撤架通道口后用单轨吊挪移至1008材巷非工作面存放。

7、液压支架的回撤

（1）液压支架撤除方法

①将4#端头支架分解运至待开采工作面。

②回收机尾过渡架，组装回撤平台。

③抽第99#、98#架中间支架做掩护架与回撤平台连接，老塘侧用两组5600型支架做掩护架，形成四架掩护架。

④正常回撤中间架。

⑤回收回撤平台，回收两组5600型掩护架，回收1#、2#支架。

⑥回收回撤叉车。

⑦99#、98#中间架迈步前移至通道口处，分别回收。

⑧回收液压装车装置、井字道总成、矿用液压起重机。

（2）端头支架回撤及掩护架的形成

回撤支架前，首先将通道内杂物及浮煤清理干净，将1008材巷临时泵站供液管路与1#支架主液管连通。回撤需要的工具、材料（包括2.5米π钢梁、单体、方木）必须在物料区码放整齐，以便随用随取。

①回撤4#端头支架

a.首先将4#端头支架缓慢降下，并利用2m长铰接梁配合液压单体支护端头支架处顶板。前移端头支架，在原位置打上连体木垛支护顶板，木垛尺寸4米×2米。

b.在撤架通道门口顶板上打两排起吊锚索（每排6个起吊锚索）将端头支架降至最低，在起吊锚索上分别挂上5T手拉葫芦，起吊勾与支架前梁起吊点连接挂牢拉紧。

分解顺序：支架前掩梁---支架顶梁---支架后掩梁---支架立柱及底座。

c.分解后的4#端头支架分体装运至1008切眼进行组装。

②过渡支架的回撤及掩护架形成

a.回收102#过渡架，将102#过渡架前移，并利用回撤通道内迎头的调向绞车将102#过渡架调向，并在原102#过渡架位置支设1个木垛和一梁三柱。顶板维护好后，将回撤运输叉车铲板前部降低，使用调向绞车配合支架自移爬上回撤运输叉车，用回撤运输叉车上的锁架缸将支架锁牢。使用调向绞车将103#支架（7000型）跟进空顶区域。

b.提升主绞车将支架运送到回撤通道上口，拉至四叉门处后将运输叉车和装车机构对齐，再将装车机构伸缩臂钢丝绳勾头与支架底座椭圆形孔连接，操作装车机构伸缩臂，使支架调向，拉上平板车。

c.101#、100#过渡架回收和102#过渡架回收方法相同。

d.98#、99#支架做为回撤支架时的掩护架，采用支架自移将98#支架移出，移至靠煤帮0.8m处，接实顶板做为1#掩护支架。支架移出后在扇形面内支设一梁三柱走向棚。支设棚架时，先将3m工字钢梁（或1.2米道板）用8#铁线固定在顶板锚网上，然后用单体接实绑好防倒绳。棚架数量及单体支设数量由现场顶板情况而定，要为形成2#掩护架预留调向空间。99#支架调向后，移至靠98#掩护架处，两掩护架间隔不能超过0.5m。掩护架形成的过程中，若支架调向困难，可用调向绞车和单体支柱辅助支架调向。

e.回收过渡架后，7000型支架随之前移，将7000型支架运出，在原7000型支架位置放入两组5600型液压支架，使4组掩护架形成。

（3）中间支架的回撤

①将回撤运输叉车与回撤平台连接。首先降低97#支架，支架连接头与回撤平台上的拉架缸相连，采用支架自移将97#支架移上回撤平台。然后用20吨卸扣体将绞车钩头与支架龟头相连，使用绞车将支架由回撤平台拉上回撤运输叉车。

②然后用回撤运输叉车上的锁架缸将液压支架锁在回撤运输叉车上。用绞车将回撤运输叉车下放到撤架通道口停稳。利用装车机构调向、装车（方法同过渡支架）。

③96#～1#支架的回撤方法与97#支架的回撤相同，此后每回收一组支架，回撤平台向通道口前移一架位置，要求回撤平台的斜台与待回收支架架脚对正。边回收支架边回收通道内2m轨距轨道，回收1节铁道(每节铁道3.5米)再铺设1.75m轨道替换。回撤一架，回撤平台向前移一架。如底板不好移设回撤平台困难，可借助绞车进行移设。

④掩护架拉移：以97#支架为例，将回撤平台与1#、2#掩护架连接，使用回撤平台拉移油缸与支架龟头连接，通过支架自移方式进行牵移。3#5600型支架利用绞车钢丝绳张紧生根，通过支架自移方式进行牵移，4#5600型支架推拉头用80T链条与待撤支架四连杆连接生根，通过支架自移方式进行牵移。

⑤掩护架拉移顺序：2#掩护架——3#掩护架——4#掩护架——1#掩护架。

⑥迎头三角区顶板维护：

a.支架撤出后，对暴露出的顶板，应及时支设走向棚，用液压支柱作腿。液压支柱打成戗柱，一梁三柱，棚距1.0m，棚梁使用3000mm×200mm×200mm的方木。支护的棚体暂时不予回撤。严格按照支设走向棚的方法进行支护。顶板破碎地段应适当缩短棚距，增加走向棚，确保三角区域顶板支护安全。受空间局限无法满足支设3m长的板梁时，在4#掩护架老塘侧用3.5m单体配合1.2m道板与顶板接实，一直一戗。

b.掩护架调成正常使用后，老塘侧临时支设的走向棚始终保持一梁三柱进行正常支设，老塘棚的回撤放顶线与掩护架放顶线齐。

c.支护板梁一端搭接与掩护架顶梁上，支架可作为一棵支柱，现场改为一梁两柱进行支护，其余支护方式不变。单体初撑力不做具体要求，以柱爪嵌入板梁为准。要求单体注液口方向朝老塘侧。在回收单体时，人员站在掩护架里，远程控制泄压扳手，保证人员安全。

d.支架回撤过程中必须始终坚持“先支后回见六回二”的回棚原则，掩护架拉移要及时。

（4）最后6架的回撤方法

①回撤到2#架时，将回撤平台拆除升井，再将3#、4#掩护支架撤出维护好顶板后，降低回撤运输叉车铲板，使铲板倾斜，使用支架自移，将4#掩护架爬至回撤运输叉车上锁牢，提升回撤运输叉车至回撤通道上口调向与装车机构对正，将支架装车、捆绑运走。2#过渡架自移的同时，边移动边在2#过渡支架后方支设木垛，木垛必须与顶板接实。1#过渡架与2#过渡架回收方法相同。

②1#、2#、3#过渡架撤出后运到1008材巷换装站处停放，待1008中部架全部安装完毕后，运输3组过渡架至1008工作面，进行安装。

③2#、1#过渡支架撤出后，1#、2#掩护架迈步前移，移至三叉门通道内，在分别装车运走。

（5）液压支架拖移及装车

①工作面：支架通过回撤平台调向后上回撤运输叉车前，将回撤平台与回撤运输叉车铲板平齐，并用专用连接锁具连接回撤平台和回撤运输叉车。支架在回撤平台调向后，将绞车与支架连接头相连移至回撤运输叉车上，并用回撤运输叉车上的锁架缸和锁具将支架锁好。将回撤平台与运输叉车连接锁拆除，拆除叉车供液管。回撤运输车可以正常运行，下放至通道口处。

②装车机构处：将900轨距平板车固定在装车机构内，防止支架上车时车辆前后窜动，支架由装车机构伸缩臂调向，转运至平板车上。如回撤运输叉车于特制运输车高度不一致，首先将回撤运输叉车铲板调至于平板车平齐，回撤运输叉车高度不能低于平板车。然后用伸缩臂将支架装车完成支架的换车工作。

③液压支架换车至平板车后，调节装车机构伸缩臂，使支架底座箱上的4个锁架眼与900轨距板车锁架眼对正，分别穿M30高强螺栓固定锁紧。

④工作面在回撤通道的运输：回撤通道内运输过程中，主要使用手持语音信号。语音信号不清晰时使用打点信号，以主绞车牵引回撤运输叉车提升，主绞车提升支架时必须使用慢速档，上口绞车信号为：“一停，二上，三下”，下口绞车信号为：“一停，四上，五下”。

（二）综采设备安装

1、设备安装方案

（1）待开采工作面运巷设备（运巷巷道支架、转载机、破碎机、皮带自移机尾等）从运巷使用单轨吊运输进行安装。

（2）待开采工作面设备（工作面支架、刮板运输机、采煤机）从待开采工作面材巷运输设备，材巷使用无极绳绞车运输；切眼支架采用2.0米轨距液压安装叉车进行运输，刮板运输机和煤机采用0.9米轨距大平板进行运输。

（3）待开采工作面刷帮工作采用扩帮超前支护系统配合多功能挖掘机完成。

（4）待开采工作面刮板机，用矿用液压起重机切眼内卸车并完成安装工作。

（5）采煤机由多台5T手拉葫芦进行组装，主要用液压支架和手动葫芦起吊组装。

2、设备安装顺序

（1）待开采工作面主要设备安装顺序：

运巷进件顺序：变轨吊→转载机机尾→转载机落地段→运巷超前支护支架1套→破碎机→起桥段→自移机尾→转载机机头→电机减速机→链条→转载机、破碎机及扩帮装置搭火（转载机超前安装，待端头支架安装完毕后，用自移后退的方式到指定位置）

（2）材巷进件顺序：2m轨距3.5*38kg铁道形成→组装安装叉车→下放端头支架底座→后掩梁→顶梁→前掩梁（在工作面端头位置组装）→扩帮超前支护系统→扩帮挖掘机→扩帮桥式转载机→安装过渡支架→安装中间支架（扩1架位置安装1架）→支架安装完毕→回收扩帮系统设备→回收安装叉车→在架脚前铺设900轨距轨道→下放运输机机头座、电机及过渡槽→下放自移机械手→变线槽→中部槽→采煤机左滚筒→左摇臂→左行走部→中间箱→右行走部→右摇臂→右滚筒→运输机链条→机尾推移底座→机尾电机减速机→机尾座→材巷超前支护支架1套→工作面搭火

3、皮带自移机尾、转载机、破碎机的安装

（1）首先安装转载机尾和落地段转载槽，转载机落地段及破碎机，用变轨吊起吊卸车并组装。

（2）弓桥段第1节到位后，用变轨吊或起吊锚索起吊进行安装，先在第1节槽下方支设1架木垛，然后将第1节槽吊起，变轨吊摆臂到安装位置的木垛上方，缓慢起吊部件并边起吊边调整木垛高度，待高度与机头架持平时，在将第1节槽与机头架组装，连接螺栓必须一次拧紧。然后将木垛与第1节槽底部接实并松开机头架上的手动葫芦。

（3）皮带自移机尾安装好后，下放并安装转载机机头部件，同样用变轨吊起吊将转载机机头架安装在自移机尾上。安装好后，用手动葫芦起吊减速机，进行减速机的安装。

（4）变轨吊的移设可使用运巷绞车进行牵引，牵引到指定位置时，将变轨吊接顶装置升起与顶板接实。防止起吊重物时变轨吊主体移动。

（5）安装转载机部件时，在转载机底槽内穿一条φ24.5的绳扣，用于穿转载机底链。转载机部件安装完毕后，下放转载机链及刮板，先铺上链然后将上链用φ24.5的绳扣从机尾处将链返到转载机底槽内。底链铺设好后完成转载机上链的铺设。

（6）以上设备安装时，在顶板完好的情况下可以使用2个以上的锚索直接起吊。

4、超前支护架安装

（1）将支架组件运输到安装地点后，在安装地点根据作业空间采用变轨吊或者手拉葫芦进行组装。

（2）组装时先将支架底座摆放平稳，然后将立柱与底座连接，立柱连接好后将立柱调至到最低位置，然后利用起吊锚索配合5T手拉葫芦将支架顶梁吊起与立柱进行连接，顶梁安装好后再安装四连杆。

（3）用同样的方法组装另一侧的支架。

（4）支架组装好后，再安装推移横梁、防倒油缸及侧护板。

（5）最后将支架供液，保证初撑力达标。

5、切眼扩帮安装工艺

（1）切眼设备安装方案

在工作面内铺设2米轨距轨道，利用变轨吊组装液压安装叉车。安装叉车下放多功能挖掘机及扩帮超前支护装置，安装完毕后。开始安装液压支架，液压支架安装完毕后。安装刮板机由机头至机尾进行安装，安装到机尾过渡槽时停止安装，利用30T绞车拖运的方式将采煤机部件托运至机窝处，人工使用手动葫芦进行组装，最后安装刮板链及刮板机机尾过渡槽、机尾架、传动部，回收绞车、变轨吊。

（2）切眼扩帮安装工艺流程

①切眼扩帮安装设备：超前支护前底座→前立柱→前顶梁→后底座→后立柱→后顶梁→矿用挖掘机→30T桥式转载机机尾→桥式转载机机头

②在材巷巷道内铺设900mm轨距轨道；在工作面铺设2m轨距轨道。利用安装叉车下放至工作面巷道内扩帮12mx3.5m处、安装多功能挖掘机、扩帮超前支护装置及桥式转载机，待安装完毕。

③安装叉车回到材巷三角点处，将1#液压支架用20T绞车牵引到安装叉车上，在安装叉车上旋转90度，将第一组支架安装到指定地点。

④将扩帮联合挖掘机的扩帮超前支护系统（以下简称：支护系统）安装在扩帮后的巷道内。前部顶梁升至顶板下方接顶。后部顶梁安装在第一架液压支架的前侧面，与液压支架前梁同时接顶。并保持支护系统的后部顶梁与前部顶梁的伸缩梁处于插接状态。

⑤将扩帮联合挖掘机（以下简称：挖掘机）安装到支护系统的限位孔上，保证各部位灵活运转。使桥式转载机与挖掘机连接，正常运转。挖掘机在支护系统的下方，并继续进行挖掘作业。向前挖掘2米后挖掘机停止作业。（注：如果煤质坚硬，挖掘机挖不动时，可以放震动炮，疏松煤层，然后再用挖掘机进行挖掘作业）

⑥支护系统前部通过推移装置向前移动2m。同时伸缩梁伸出（同时操作伸缩梁和推移缸千斤顶）。

⑦安装叉车回到材巷三角点处，将平板车上的第二组液压支架牵引到安装叉车上，运送到安装地点，在安装叉车上旋转90度。

⑧将2#液压支架安装到支护系统伸缩梁的下方，与伸缩梁保持50mm的间隙。支护系统后部顶梁卸顶，前部顶梁虚顶，后2米伸缩梁缩回。伸缩梁下面的液压支架接顶。

⑨支护系统后部顶梁卸顶，通过推移缸的收缩，使后部顶梁前移到液压支架的前侧面。升起支护系统后部顶梁，在与液压支架接顶的同时，托起支护系统前部顶梁中伸缩梁的前端。

⑩如此重复第二架液压支架的操作过程，面前帮部使用自带二级护帮板支护，使顶板及帮部支护不需要打锚杆铺铁丝网支护。扩帮时可以使用挖掘机扩帮，在挖掘机的下部用转载机将矿渣运走。支架安装完毕，将安装叉车移出工作地点。

6、液压支架安装

（1）液压支架组装

①组装架组装支架基数为每班3架，如运输超出组装支架的基数每班组装的架数随之增加。支架配件排序：支架顶梁→支架底座→支架后尾梁（注：液压支架前部在装车时朝向无极绳机头）

②组装架两个车道内应无车辆保证进入的支架配件车辆能循环导车。（组装架弯道为出空车车道,直道为进重车车道）

③用绞车先将支架后尾梁车辆运至组装架内，利用组装架起吊装置把支架尾梁起吊，空板车返走。

④用绞车再将支架顶梁车辆运至组装架内，利用组装架起吊装置将支架顶梁起吊，再使用组装架起吊装置把支架顶梁和尾梁同时起吊一定高度，空板车运出。

⑤最后把底座车辆运至组装架内，尾梁连杆使用3T葫芦配合组装架起吊装置与底座连接，依次对正销孔后，把连接销及附件上全，立柱接液升柱与顶梁对接，完成液压支架组装，调整支架为最低高度。

⑥支架组装完毕后运出，组装支架基数为每班3架，如运输超出组装支架的基数每班组装的架数随之增加。

（2）切眼支架安装

①工作面用25KW调度绞车与30T绞车对拉牵引液压安装叉车至材料巷三角点装支架车位置，将支架车辆用无极绳绞车运送到安装叉车的正侧面，再控制控制手柄将液压安装叉车转盘微调与平板车对正。

②用一根6米60T链条配合25T卸扣体将20T绞车钩头与支架底座相连接做拉架准备。然后松开捆绑支架的锁具，点动绞车，将液压支架拉上叉车，用专用绳扣配合卸扣体将液压安装叉车上的防倒缸与支架连接，把空平板车运走。

③支架在液压安装叉车上调向90°，支架前梁朝向工作面，检查液压安装叉车上的锁架缸是否与支架连接牢固，在将液压安装叉车牵引到指定的安装地点。到达安装地点后松开锁架缸，用液压安装叉车上的推拉缸将液压支架安装到位。

④切眼牵引支架时，工作面上下口放好警戒，确认人员撤离到安全位置后，方可运送支架。

7、刮板输送机安装

（1）支架安装完毕后，在架脚前铺设38kg/m（轨距900mm）临时轨道，道木规格质量符合规定,道木间距1.5米，用于运输机各部件的运输。

（2）利用900mm轨距平板车下放刮板机部件，副绞车做牵引绳同上同下。（按照刮板机安装顺序逐件下放即由机头向机尾顺序）。确保机头位置摆放合理，合茬后进行试运转。

（3）机头部分安装好后，将支架连接头正确连接。

（4）在安装工作面运输机前，首先将底板铲平整，不允许有较大的凹凸地段。用手拉葫芦将大件卸至指定位置，安装顺序为先装机头传动部，再从机头向机尾方向铺中部槽，最后装机尾传动部。

（5）安装机头：根据矿技术科指定的第一架位置，先对工作面运输机机头安装位置进行定位。首先安装运输机机头，然后按照机头过渡槽及中部槽的方向依次安装至运输机机尾。

（6）安装变线槽及中部槽

①首先安装运输机机头变线槽。

②安装中部槽：将中部槽运至工作面刮板机过渡槽位置，安装运输机哑铃销、齿轨、电缆槽。

③在运输机溜槽底槽内穿入一根Φ24.5mm钢丝绳，边安边穿。

（7）安装机尾：待里切眼内运输机溜槽、煤机、支架等安装结束后，安装机尾部分。

（8）穿刮板链

①穿链前，先在机尾位置铺链，用钢丝绳头同时拴住两根链条一端，绳头采用卡子固定，卡子不少于3个，再用绞车钩头连接机头处钢丝绳头，用副绞车牵引链条直至将链条拉至机头处。中间续接链条时，用锯齿环进行连接。

②再使用绞车铺设上链条。

③使用绞车穿链时，可使用滑轮进行导向，滑轮要固定牢固。

④将链条安至机头、机尾的链轮上。

（9）接通机头、机尾电机冷却水管路；安装紧链器。接通机头机尾电机负荷电缆和夹板并固定。安装完成后，进行空载试车检查，发现问题进行处理，确保正常运行。

8、采煤机安装

（1）采煤机的安装顺序：首先将采煤机部件用副绞车反滑轮牵引到机窝处，然后依次安装，安装顺序为：左牵引部与电控箱→右牵引部与电控箱→左摇臂→右摇臂→左滚筒→右滚筒→附属装置。

（2）采煤机安装方法

①采煤机各部件在溜槽安装至机尾处采煤机机窝前与溜槽穿插下放到位，采煤机各部件车到位后，利用手动葫芦、滑轮配合副绞车将其卸车，卸车后使用链条配合手拉葫芦与支架或者煤壁锚杆连接防止下滑。

②根据装配顺序，运送煤机大件时，通过安装好的支架利用绞车和挂在支架上的滑轮将煤机部件拉到机窝处。

③采煤机安装时，利用挂在支架前梁上的滑轮配合钢丝绳扣和手动葫芦起吊电控箱放在溜槽上，在靠煤帮侧支设单体用于防倒。然后按由下至上的顺序对煤机的各部件利用支架前梁配合钢丝绳扣、手动葫芦起吊就位对接安装。

④安装采煤机电控箱时，必须随电控箱下方打木垛。打木垛时必须有工长在现场进行指挥，并指定一名经验丰富的熟练工观察煤帮及起吊用具的使用情况，发现问题必须立即撤离人员，采取措施进行处理。处理完毕后必须经当班工长检查确认无安全隐患后方可恢复作业。要求木垛支设必须打实。待木垛打好后缓缓松动手动葫芦将电控箱放到木垛上。

⑤采煤机电缆由人工进行铺设。

⑥在将滚筒和摇臂对齐的过程中必须缓慢拉动手动葫芦。

⑦采煤机安装完毕后，将中间箱下方的木垛拆除。

⑧接好各部位电机的电源线、控制线、电缆和水管。按照标号安装其它的附属小件及管路。

⑨各部检查完好后，方可试机，试机前必须清理采煤机周围的杂物，文明生产符合要求。

四、应用效果与效益分析

（一）柔性网实施效果分析

1、应用效果分析

柔性网优缺点分析：

优点：①收尾工作仅需柔性网材料2车，消除因频繁车辆运输而带来的安全隐患;②收尾过程中避免运网、联网作业，降低人员劳动强度，提高劳动效率;③柔性网可以一次性铺设完毕，避免人员频繁进入工作面煤壁进行挂网、联网作业，消除煤墙侧作业安全隐患;④在收尾割煤过程中，采用手动绞盘配合钢丝绳将网片卷起或下落，方便快捷。柔性网整体性较强，上架及向后移动速度快，生产效率高;⑤铺网和割煤、推溜和移架协调作业，推进速度加快，减少工作面收尾时间;⑥柔性网使用高强纤维经纬编织而成，编织节点采用固化技术，一处破损开口，不影响周边受力状况，不会因受力集中而扩大破损范围。

缺点：①初次采用铺设柔性网工艺，施工人员操作不熟练，影响施工效率;②初期安装、挂网等准备时间较长；③抗剪切能力较低，在移架、磨架过程中容易被有棱角矸石或金属物撕扯。

2、经济社会效益分析

（1）经济效益分析：

①与敷设金属网相比，使用高强聚酯纤维柔性网不需要每班安专人进行联网，每班可节约8个人工，共节约72人工，节约人工费用2.88万元；

②优化末采工序流程，提高末采效率，使用金属网每班可割煤3刀，每刀按0.75m计算，每班进尺2.25m；使用高强聚酯纤维柔性网每班可割煤5刀，每刀按0.75m计算，每班进尺3.75m，即每班可多割煤炭778t，可产生直接经济86万元效益。

（2）社会效益分析：

①工作面末采按16m计算，每天按2个生产班计算，可节省10天，末采期间不再需要进行联网作业，节约停机联网时间，提高了生产效率，缩短了末采时间。

②高强聚酯纤维柔性网一次性铺设后，免除了作业人员频繁运网及频繁进入煤壁侧联网作业，降低了劳动强度，提高了作业人员的安全保障性。

③回撤支架过程中，三角区漏矸少，对破碎顶板维护较好，支护方便快捷，为实现安全高效回撤造条件。优化末采工序流程，为工作面的高效安全快速回撤提供了有利保障。

（二）边刷边安与先刷后安工艺对比分析

1、先刷后安工艺

（1）工期：70天

①切眼刷宽工期：开门刷宽40m，需要安装溜子1部并撤除1天，安装皮带1部2天；调向刷宽40m，需要6天，即开门施工40m段需要10天；其余203m，工期15天，共计25天；

②安装工期约45天。

合计70天。

（2）所需人工费用：1472800元

刷帮人工费：370300元

①直接工即迎头工：6人/班，18人/天，共需要直接工18人/天×23=414个；

②后路辅助工：5人/班，15人/天，共需要直接工15人/天×23=345个；

③运料、机修、电工：5人/天，共需要直接工5人/天×23=115个；

④管理及地面辅助：8人/天，共需要直接工8人/天×23=184个。

合计1058个，按350元/工计算，需人工费370300元。

安装人工费：1102500元

安装每天出勤70人，约45天，共需直接人工3150工，每个人工按照350元/工计算，需1102500元。

合计1472800元。

（3）切眼刷宽所需物料费用：357728元

①顶部φ18×2200mm高强度预应力螺纹金属锚杆需1874套，每套42元，需78708元。

②顶部锚索为270K级7股钢绞线制作，规格：φ17.8×5000mm；间排距1600mm×1600mm，需要锚索243÷1.6×2=304根；另外，切眼两端各10m段巷道跨度大，每排需要增加1根锚索，共计需要锚索329套，每套按260元计算，共需85540元。

③面前竹锚杆规格为Ф36×1800mm，间排距800mm×800mm，共计243÷0.8=304排，每排5根，计1520。面前侧竹锚杆菱镁土托盘规格尺寸：200×300×40mm。需要1520个，木楔1520个。每套按5元计算，共需7600元。

④顶网为菱形金属网规格：4200×900mm，8#铁丝制作；共计需要243÷0.85=285片，每片按150元计算，共需42750元。

⑤切眼面前侧采用帮网为高分子塑料网，规格为：3500×900mm，需要285片。每片按40元计算，共需11400元。

⑥钢筋梯规格：φ14×4200×80mm。需要304片，每片按70元计算，共需21280元。

⑦CK2550型树脂锚固剂，规格为：Φ25×500mm。需要1874+329×2=2532支。每支按2.5元计算，共需6330元。

⑧水泥锚固剂：JC-Z-2型水泥锚固剂，规格为：Φ34×230mm。需要1520×2=3040块。每块按3元计算，共需9120元。

⑨单体液压支柱：4.5m单体490棵，铁鞋490块，铰接顶梁490根。平均按35天计算，约95000元。

合计共：357728元。

2、边刷边安工艺

（1）工期：30天

本工艺不需提前刷宽切眼，只计算1007回撤+1008安装工期为：30天。

（2）人工费用：619500元

每个圆班需皮带运输9人，放炮4人，皮带检修6人，辽宁鑫丰出勤40人，按30天计算，共需1770人工，每工按350元计算，共需人工费用619500元。

（3）材料费用：19500元

仅用放炮材料费用，每循环2.0m用炸药12kg，共需炸药1500kg，每公斤按13元计算，需19500元。

3、汇总

表2边刷边安与先刷后安对比分析

	先刷后安	边刷边安	效果分析
				工期	70天	30天	边刷边安比先刷后安节省40天工期。
人工费用	1472800元	619500元	边刷边安比先刷后安节省人工费用85.2万元。
				材料费用	357728元	19500元	边刷边安比先刷后安节省材料费用33.8万元。

边刷边安比先刷后安节省40天工期，节省人工费85.3万元、材料费33.8万元，合计119万元。

Claims

1.一种顺序开采大采高工作面快速搬家工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S2：对待回撤工作面的设备按照煤机，运巷转载机、破碎机和皮带自移机尾，工作面刮板运输机，工作面液压支架，运巷巷道支架的顺序依次回撤；