摘要：综采工作面搬家是井工煤矿机械化生产中的一个重要环节，搬家倒面时间的长短直接决定了煤矿的产量和经济效益，尤其是在高产高效矿井，产量都在500～2000万t/a，影响尤为突出。本文对综采工作面设备快速搬家技术进行分析探讨。

关键词：综采工作面；设备；快速搬家技术

1、综采工作面设备快速搬家技术

以某煤矿为例，该煤矿是高产高效现代化矿井，自投产至今，生产能力已达到600万t/a。这就意味着每年至少要回撤安装4个综采工作面。因此，实现快速搬家，确保综采工作面正常接替，才能实现矿井高产稳产。本文对综采工作面设备快速搬家技术进行分析。

1.1搬家工艺流程

在距停采线（即主回撤通道100m）前必须进行通道支护，主回撤通道支设钢梁及垛式支架，等待采煤工作面推移过来，与主回撤通道贯通。贯通后，清理浮煤。回撤主回撤通道贯通一侧单体、垛式支架，撤出转载机、刮板输送机、采煤机等设备到新工作面，三机安装完毕后，撤出旧工作面液压支架到新工作面安装，待液压支架安装完毕后，组对输送机机过渡槽及机尾，搬运设备列车到新工作面辅运顺槽，上道就位。最后进行设备连接、管线、电缆连接，试运转，搬家倒面结束。

1.2停采线位置确定

停采线的确定应避开周期来压，避开地质构造带，使顶煤、顶板处于压力平稳区，以利于撤架空间的稳定性；尽量缩小撤架空间的空顶距离，提高通道利用率。

1.3巷道布置

要实现综采工作面的快速搬家，首先要在停采线形成一套回撤系统（一般在工作面形成后进行施工）。回撤系统包括一条撤架通道、一条撤架巷、两条撤架联巷、两条探巷、四个绞车硐室。回撤通道布置在停采线，与工作面平行，主要作为液压支架回撤时的调向通道与垛架摆放巷道，也称主回撤通道；撤架巷布置在车场交叉点与撤架通道平行，主要作为液压支架撤出时的运输巷道，一般与撤架通道的距离为20m；两条撤架巷联巷均匀布置在撤架通道与撤架巷之间，主要为液压支架的撤出巷道，同时作为回撤工作面的安全出口；两条探巷布置在撤架通道工作面侧，与撤架通道垂直，长度为15m，主要作为工作面与撤架通道贯通时调整贯通层位，是保证工作面在贯通前与回撤通道平行，在回采时能按设计要求顺利贯通；四个绞车硐室分别布置在撤架通道两端口，撤架联巷对口，供回撤期间安装绞车。为保证回撤现场顶板控制，在施工撤架通道时使用锚杆、锚索、钢筋托梁、菱形金属网（8#铁丝编制）联合支护。除探巷外，所有巷道底板均采用强度C25的混凝土浇筑硬化，回撤通道浇筑厚度为300mm，其余巷道为200mm，便于撤架时拉架车安全行驶。

1.4末采贯通

综采工作面推进后，与主回撤通道贯通。主回撤通道支护完毕后，在末采后期，一般是12m，要在这12m内挂上顶金属网，金属网用钢丝绳拖住，支架撑住。贯通前要调整好周期来压，让工作面压力释放，减少贯通工作面压力，有利于支架回撤。还有，要特别注意贯通时要调整好采高，保证贯通后的顶底板标高和主回撤通道顶底板标高一致，不出现台阶，工作面支架撑住通道内工字钢梁头，有利于支架撤出。

1.5回撤通道支护布置

工作面在进入末采前，要对回撤通道、撤架联巷口、煤机停放段、两顺槽口加强支护。当工作面推采剩余200m时开始在回撤通道内安装垛式支架两排，采用错茬方式布置，第一排距保护煤柱700mm（间距800mm），第二排距第一排700mm；每个联巷口分别布置两架垛试支架，回撤通道240m共需垛架75架，且垛架上方使用6～8块小方木进行铺垫。联巷口除使用垛架支护外，同时配合π型梁棚（共5排，双抬棚，一梁8柱）支护，π型梁与回撤通道平行布置，长度根据巷宽确定，且单体支护布置不影响行车。在使用垛架支护的同时，回撤通道使用5.2mπ型梁+单体液压支架进行支护，π型梁与工作面垂直，间距0.9m，采用一梁三柱形式支护，一端靠近煤壁，另一端担在两排垛架上，π型梁使用板皮背顶。煤机停放在机尾段，支护长度20m，采用单排垛架、单体液压支柱、π型梁支护，为方便架设π型梁，垛架不留间隙。工作面与撤架通道贯通后，煤机段支护需用2个小班完成。

1.6设备的运输

目前，矿井综采工作面推进长度不断加长，对于采用轨道运输的矿井，运输重型或大型设备极易发生掉道跑车事故，而且复道非常困难，巷道若有上下起伏，运输将更加困难，运输是影响安装进度的一个重要环节。为保证顺利和安全运输，在严格执行规程措施的基础上还需要进行以下工作：一方面，要保证运输路线巷道高度、宽度满足最高及最宽运输件通过要求。另一方面，要严格要求轨道铺设质量。在工作面机尾必须做好抹角，并修好弯道，其抹角的支护要按规程措施执行，所修轨道的曲率半径要满足运输设备要求，转弯处外轨道略高于内轨，并铺好道木，保证轴距最大的平板车顺利通过。根据最重运输件重量及轨道规格确定合适的枕木间距，两段铁轨接头距枕木间距不能过大，避免运输大件时将铁轨压弯、翻车，必须将巷道浮煤清理干净，保证枕木铺设在巷道硬底上，提前用过渡支架模拟车在线路上进行试验，对存在的问题及时处理，做好设备运输线路的提前验收工作。

1.7搬家倒面

一般程序：贯通后，先将搬家路线上的设备等搬开，让特种车辆及辅助运输路线打开，能进车。撤出贯通一侧的垛式支架，用支架搬运车运到地面，回收贯通一侧的一排单体。从旧面用2台特种车辆搬运马蒂尔到新面输送带顺槽，然后安装悬空槽、破碎机、落地槽、转载机机尾、穿链子。撤出运输机链子，装入链都升井。搬运输送机机头，撤出溜槽，用防爆车拉到下1个工作面安装，组对溜槽与穿底槽链子同步进行，到机窝位置组对采煤机，采煤机除滚筒摇臂外整体搬运，2台车抬起一前一后搬运。最后组对输送机机尾工作面开始撤支架，先将机头端头架撤出搬运到新工作面，然后支架从中间联巷处开口行车掩护架，自主通道中部向两顺槽回撤，随着支架的不断撤出，主回撤通道逐步塌落，直至支架全部撤出。撤出的支架处要打上木垛，支护顶板，有利于支架撤出。等工作面支架全部撤出并运输到新工作面就位后，按照编号，搬运设备列车，逐节放到轨道上，连接好。

2、综采工作面设备快速搬家技术优化措施

2.1工作面安装与拆除工艺条件准备

为防止人力和物力的无功消耗，综采工作面设备在安装前一定要做好地面的事先调试工作，确保各项设备都能正常运转后再进行安装。在进行安装工作前要准备好安装所需工具和各种辅助配件，及改造一些辅助运输系统，以提高运输效率。且要对人井安装设备的人员进行特殊培训，其培训内容要涉及以下几方面：各种设备的性能、安装顺序、容易出现的问题、简单安装事故的处理等。且要加固综采设备运输巷道。运输线路铺设的轨道不仅要坚固，且要“一破三挡”，做到安全运输。要做好井下排水工作，确保设备表面干燥。此外，准备的绞车功率要足够，且要适合在本巷道工作。收尾工作面时必须做好一系列准备工作，如在确保工作面顶板安全的前提下，维护顶板的方式可由原来的上双层金属网配钢丝绳的收尾方式改为架上打锚网梁的支护方式，可利用锚网加打锚索的支护方式来支护出架通道。末采结束后要清理干净运输机、转载机、支架内的淤煤，且要重点清理需拆卸的螺丝、销子处的淤煤。对于一些由于淤煤埋压时间过长发生生锈的螺丝、铁销，要事先喷洒螺丝松动剂，以做好润滑，便于后期拆卸，在安装、拆除时需要挂滑轮、导链的地方事先安装好起吊锚杆，以便更好地节约设备安装、拆卸时间。对于一些拆卸时需用到风动工具的矿井，要保留压缩空气管路，以便后期拆除设备时风动工具的使用。

2.2提高工作人员操作技能

工人操作技能直接影响工作速度，施工单位针对生产需要，采取多种形式和渠道对职工进行技能培训。首先，抓好重点工种的技术培训。对采区电钳工、液压支架工、绞车司机进行脱产培训，先在职教科进行理论学习，然后采区电钳工进人矿机修厂、液压支架工进人综采队、绞车司机直接进人现场培训。其次，在区队内部，开展每日一题的职工培训活动，每周一小测、每月一大测，每季度要开展一次综合评比活动来促使区队职工整体素质的提高。

2.3应用先进生产工具

“工欲善其事，必先利其器”。要想把工人劳动强度从根本上减轻，同时又提高拆除工作面速度，必须要有先进的生产工具做基础。例如在安装与拆除工作面时可通过引进风动扳手来代替人工扳手拆卸各个螺丝。这种气动扳手与人工扳手相比，可提高2～3倍的效率，特别是对于一些锈蚀、磨损的螺丝，这种扳手的优势更加明显。对于运输机大链的安装与拆除，可通过引进液压锯来提高其工作效率，运输机在经过长时间使用后，连接大链的环往往磨损得比较严重，连接环一般很难拆开，在满足要求长度的基础上，可应用液压锯剪断正规环处来完成运输机的拆卸，这样可大大提高运输机拆卸效率。可使用装车平台来装卸支架，这样不但可提高装卸支架的安全性，且可减小平板车上支架调整的工作量，有效提高支架的装卸效率。

2.4协调外围各单位生产关系

工作面安装、拆除是一个系统工程，涉及到动力、运输、机电、安装、通风、调度等多个部门，尤其是设备的外围运输主要涉及到运输区、动力科、调度室、车盘和平板车的供应，直接关系到工作面的安装、拆除速度。在工作面安装、拆除前，调度室结合机电科、机修厂，根据工作面设备的多少，精确计算拆除时所需平板车、车盘的总数以及每天需要的数量，制定详细的时间表，每天根据实际的拆除速度进行调整，并及时通报给各个相关单位，调整计划，调节生产。安装队根据安装、拆除设备的先后顺序和各件设备的长宽及重量，进行合理地分装分运，避免外部运输列车分组的麻烦。另外，安装队积极为外围运输创造条件，每天将工作面设备的安装、拆除进度、出进车数量报调度室，由调度室进行协调各单位间关系，确保安装的所需设备和空车的供应、设备的外运顺利畅通。

2.5优化工作面安装拆除工艺

在安装与拆除工作面时，要制定详细的安装队工作制度，通过科学、合理地制定作业程序及准备班的设置，可更加紧密合理地衔接工作面的各拆除工序，可大大提高工时利用率。安装工作面时，安装工艺要不断进行改进，安装运输机时不再同步安装圆环链。运输机安装时，在底封槽内穿一条钢丝绳，在顶面铺设好圆环链安齐刮板，以链轮轴导向拉入底槽，有效杜绝扭链事故。在液压支架安装同时完成工作面运输机的安装和运转，待支架安装完毕后再将运输机延长一块底封，比过去在液压支架安装完毕后再进行运输机的机尾部安装大大提高了效率。根据工作面两巷的具体条件，要不断优化工作面的安装与拆除工艺流程，全面提高工作面安装与拆除速度，在工作面胶带巷内铺设轨道，将转载机、运输机、工作面运输机机头等设备在运输道装卸车，开辟了工作面安装、拆除的第二战场，实现多工种、多工序平行作业，提高工作效率。

3、国产的综采面快速搬家的成套设备以及技术

对于我国的综采工作面在设备上的总重量已经到了8600吨以上了，其中的液压支架的重量更是达到了44吨等，而且支架的数量也从原来的100架增添到了180架，其工作面的长度提高到了300米。如果利用传统的搬家方式来进行搬家的话，是很难实现的。所以根据科学的回撤工艺技术，对快速搬家的成套装备进行了面到面的快速搬迁。

3.1综采液压支架的搬运 在综采工作面的成套装备中以液压支架的重量最重，达到了总重的80%以上。而且对于液压支架的搬迁来讲，它是在整个综采工作面回撤搬家的过程中最为关键的部分，其搬迁的时间也占了总搬家时间的70%，在搬迁过程中它的技术难度以及风险也是最大的。所以在现代化矿井中，支架的搬迁大多都是用专用的支架搬运车。支架搬运车主要是在煤矿井下专门搬运液压支架的特种运输车辆，其优点为运行速度快、灵活、载重能力大等，在很大的程度上提高了运输的效率以及实现了不转载运输的特点。

支架搬运车在其承载的结构上分为了三类：U形框架式、铲板式、平板拖车式。而在功能上又有不同的优缺点。其中铲板式的支架搬运车优点为装卸灵活，既可以搬运支架也可以搬运其他的设备，但是它的重心高且机身长、本身的重量大，所以不适合长距离的搬运工作。而U形框架式的支架搬运采用的是四轮驱动，自身重量轻、重心低，运行比较平稳，且方便装卸适合下井等优点，适合长距离搬运。平板拖车式的支架搬运车则是结合了前两个搬运车特点于一身。不过该车有3个缺点：①由于重心高，所以运行的稳定性差。②该车并没有装置驱动，所以在重载的时候容易打滑且爬坡能力不强。③该车的拖车底板较高，装卸不方便，从方便性和安全性来说都比不上前两种方式。

3.2对于采煤机与移变列车的搬运 在综采工作面单机里最重的设备是采煤机，它是在搬运过程中最为困难。传统的搬运，采用的大多都是以铺轨道的方式，也可以用铺设梯子轨以及临时架设单轨吊车等方式来进行搬运。在搬运前要做好前期准备工作，且消耗时间大、材料费用高。不过随着采煤机的重量在不断的提高中，其单轨吊的运输方式也就不实用了。大量现代化矿井也不再使用临时轨道运输，因为这种运输的效率很低。取而代之的是无轨胶轮辅助的运输方式，这种方式受到了很多大型矿井的青睐。

不过针对采煤机搬运的设备来说，国内还没有开发出其专用的设备。大多采用的是蓄电池支架搬运车来进行采煤机的搬运，这个设备的承载能力强、稳定性高且不用重新布置配重，过载能力也大。所以特别适合于井下恶劣的环境中使用，其优点是无噪音，没有排放有害的气体，更不会对环境造成污染。

4、结束语

随着高产高效矿井的不断增多，搬家倒面工作所占用生产时间越来越受到重视，缩短搬家倒面时间，必将为煤矿综合效益的提高提供了一条重要的途径。综采工作面的快速搬家技术极大地缩短了设备安装、回撤时间，保证了生产的正常衔接，是保证综采工作面的稳产、高效的有效途径，对推进高产高效矿井建设具有广泛的推广价值。

参考文献：

[1]综采工作面设备撤除工艺[J].郭树林.现代矿业.2013（12）.

[2]浅谈煤矿综采工作面设备安装工序流程[J].刘超.内蒙古煤炭经济.2017（13）.

（作者单位：神华神东生产服务中心生产技术协调部）