一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法与流程

本发明涉及煤矿，具体为一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法。

背景技术：

1、在煤矿开采过程中，受地质条件和工作面准备方式的影响，会出现工作面长度逐渐变短的情况，综采工作面长度逐渐缩短区域需要进行支架的快速回撤以保证工作面的正常推进，而目前综采工作面支架回撤技术多用于工作面开采结束后的搬家作业中，长度逐渐缩短工作面支架回撤作业与其相比步骤和工艺更加复杂；

2、长度逐渐缩短工作面的液压支架回撤通道为工作面回采的超前巷道，回撤通道内的运输轨道已经提前拆除，并且需要面对底板剧烈变形和围岩破碎的回撤通道大变形问题，在该条件下，大型设备无法进入端头进行支架回撤作业；

3、且若预留液压支架回撤通道，该范围内也无法正常采用超前液压支架进行支护，从而导致缩短工作面支架的回撤将会面临组织作业方式复杂、支架端头调向困难、支架回撤通道条件复杂、无轨道超前大变形巷道运输效率低下等问题，为此，提出一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，以解决上述背景技术中提出的缩短工作面支架的回撤面临组织作业方式复杂、支架端头调向困难、支架回撤通道条件复杂和无轨道超前大变形巷道运输效率低下的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，包括以下步骤：

3、s1、确定单次回撤作业的液压支架回撤数量；

4、s2、确定支架回撤巷道液压支架回撤区位置；

5、s3、在液压支架回撤区加强支护并安装支架回撤装置；

6、s4、在回撤巷道无轨道段采用旱船配合绞车快速回撤支架。

7、作为本技术方案的进一步优选的：在s1中，单次回撤作业的液压支架运行公式具体为：

8、

9、其公式(1)中，n为单次回撤作业的液压支架回撤数量，w为回撤巷道宽度，单位为m，s为预留安全距离，单位为m，l为液压支架宽度，单位为m。

10、作为本技术方案的进一步优选的：单次回撤作业的液压支架回撤数量由巷道宽度、液压支架宽度、预留安全距离和撤架的组织作业方式决定，同时预留安全距离包括回撤巷道支护宽度和预留的支架挪移调向空间。

11、作为本技术方案的进一步优选的：在s2中，回撤巷道液压支架回撤区位置通过回撤步距决定，而回撤步距的具体运算公式为：

12、

13、其公式(2)中，δl为液压支架回撤步距，单位为m，l为液压支架宽度，单位为m，n为单次回撤作业的液压支架回撤数量，α为工作面缩面区域回撤巷道与工作面走向的夹角；

14、回撤巷道液压支架回撤区位置的计算公式具体为：

15、xi＝iδl(i＝1,2,3,4......)(3)

16、其公式(3)中，xi为回撤巷道液压支架回撤区位置，i为系数，δl为液压支架回撤步距，单位为m。

17、本实施例中，具体的：根据回撤步距将液压支架回撤巷道分为不同的液压支架回撤区。

18、作为本技术方案的进一步优选的：在s3中，液压支架回撤区加强支护包括单体支柱、铰接顶梁、长锚索、工字钢梁、短锚索和w钢带，支架回撤装置包括端头绞车、巷道绞车、专用起吊点和支架运输专用旱船。

19、作为本技术方案的进一步优选的：在s3中，液压支架回撤区加强支护的具体运行步骤包括：

20、a1、在巷道帮部按照“一梁两柱”的方式双排布置单体支柱配合铰接顶梁支护顶板；

21、a2、沿巷道顶板走向布置用长锚索悬吊的工字钢梁；

22、a3、设置的长锚索悬挂于稳定岩层中；

23、a4、沿倾向交错布置短锚索悬吊w钢带。

24、作为本技术方案的进一步优选的：在s3中，安装支架回撤的具体步骤包括：

25、b1、根据工作面布局在回撤巷道内布置端头绞车和巷道绞车；

26、b2、采用长度可保证锚固于顶板稳定岩层，抗拔力不小于液压支架重量的锚索布置于液压支架回撤区内顶板中部作为专用起吊点；

27、b3、根据液压支架参数制定支架运输专用旱船。

28、作为本技术方案的进一步优选的：在s4中，在回撤巷道无轨道段采用旱船配合绞车快速回撤支架的具体运行步骤包括：

29、c1、端头绞车利用专用起吊点配合液压支架侧向推移千斤顶，完成液压支架挪移出工作面的同时支架调向并位移至液压支架回撤区；

30、c2、利用端头绞车拉移支架运输专用旱船至液压支架回撤区内；

31、c3、利用端头绞车配合巷道绞车将液压支架装载至支架运输专用旱船；

32、c4、巷道绞车配合端头绞车将装载有液压支架的支架运输专用旱船拉移至回撤巷道末端。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

34、1、本发明提出的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，通过确定回撤作业单次液压支架回撤数量和回撤区位置，使得支架回撤作业得以有序进行，并且针对现有情况下缩短面支架回撤区顶板破碎特点，提出了单体支柱配合金属顶梁及锚网索的加强支护方式，从而有效保证了支架回撤区的作业安全；

35、2、本发明中利用推移千斤顶的伸缩配合双绞车的来回牵引解决了液压支架出面调向问题，以此提高了液压支架离面速度，有效解决传统运行下支架端头调向困难的问题；

36、3、本发明通过缩短面旱船配合绞车快速回撤办法，解决了综采工作面长度逐渐缩短时无轨区域的支架快速回撤问题，加快了支架运输节奏，显著提升了综采工作面缩面段支架回撤的作业效率。

技术特征：

1.一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s1中，单次回撤作业的液压支架运行公式具体为：

3.根据权利要求1所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s2中，回撤巷道液压支架回撤区位置通过回撤步距决定，而回撤步距的具体运算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s3中，液压支架回撤区加强支护包括单体支柱(1)、铰接顶梁(2)、长锚索(3)、工字钢梁(4)、短锚索(5)和w钢带(6)，支架回撤装置包括端头绞车(7)、巷道绞车(8)、专用起吊点(9)和支架运输专用旱船(10)。

5.根据权利要求4所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s3中，液压支架回撤区加强支护的具体运行步骤包括：

6.根据权利要求4所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s3中，安装支架回撤的具体步骤包括：

7.根据权利要求6所述的一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，其特征在于：在s4中，在回撤巷道无轨道段采用旱船配合绞车快速回撤支架的具体运行步骤包括：

技术总结
本发明公开了一种破碎围岩综采工作面随采随撤缩面支架快速回撤方法，属于煤矿技术领域，本发明通过确定回撤作业单次液压支架回撤数量和回撤区位置，使得支架回撤作业得以有序进行，并且针对现有情况下缩短面支架回撤区顶板破碎特点，提出了单体支柱配合金属顶梁及锚网索的加强支护方式，从而有效保证了支架回撤区的作业安全，利用推移千斤顶的伸缩配合双绞车的来回牵引解决了液压支架出面调向问题，以此提高了液压支架离面速度，且通过缩短面旱船配合绞车快速回撤办法，解决了综采工作面长度逐渐缩短时无轨区域的支架快速回撤问题，加快了支架运输节奏，显著提升了综采工作面缩面段支架回撤的作业效率。

技术研发人员：张雷,郭本焕,曹海涛,马杰阳,罗武贤,屠世浩,梁国栋,屠洪盛,王修敏,邱翰林,张潭
受保护的技术使用者：江苏徐矿能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11