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摘 要：根据铁煤集团大明煤矿EW417综采面小角度回采回撤支架为实例，从回采回撤准备、回撤工艺、安全管理等几个方面较为详细地介绍了小角度回采回撤支架在回撤前和回撤过程中的安全、工艺、技术管理，由此为相同地质条件下回采回撤支架提供了可靠的科学依据。
关键词：综采工作面 回采回撤 小角度 回采工艺 掩护支架
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0104-02
大明矿是铁煤集团开采最早的矿井，煤炭储量面临枯竭，为了更大限度地回采煤炭资源，充分发挥综合机械化采煤水平，大明矿EW417综采工作面回顺回采530.5 m时为不等长工作面，机尾开始缩面，回顺与工作面成23 °锐角，工作面长度由230 m减至到145 m，回采过程中需要在机尾进行断板、回撤支架，这是一次小角度回采、回撤工艺探索，是一次新的技术创新。
1 工作面地质概况
大明矿-410水平东翼采区EW417综采面，位于-410东翼采区西侧。工作面长230～145 m，倾斜长度493～515 m，储量75.9万t，平均厚度3.47 m。见图1。
2 工作面设备配备
采煤机：MG400/940—WD型电牵引采煤机，液压支架：ZZ6400-/24/47、ZZ6400-17/35两种支撑掩护式液压支架，转载机：SGZ-800/315，刮板输送机：SZZ-880/800，破碎机：PCM-160。
3 回采回撤支架准备
3.1 超前支护形式
进入回采回撤阶段，工作面与回顺成23 °锐角，采煤机割机尾期间上帮三角煤极易垮落，造成上帮大面积空顶，超前支护调整为圆木棚支护，沿平行回顺顶板钢带方向架设一梁四柱圆木棚，中心棚腿柱距2.2 m，便于整组支架车运输。
3.2 运输系统
ZZ6400-/24/47液压支架重23.95 t，最小高度2.4 m，为便于运输，系统采用两种方式：24 kg/m、38 kg/m型号铁轨由外围一直延伸到回顺超前支护内，轨距600 mm、900 mm衔接布置。24 kg/m型号铁轨主要用于拆除后运输机中部槽外运，38 kg/m型铁轨用于支架整体运至起吊间。
3.3 支架分解方式
回撤支架最小2.4 m，重23.95 t，分解、装车操作复杂，回采回撤支架57组，数量较大。基于以上原因，设计专用起吊间、安装起吊架，使用液压千斤顶起吊、分解支架，提高工效、安全高效。
3.4 瓦斯管理
机尾进入回撤支架位置初次揭露7组支架，其中AB=6.2 m，CD=10.8 m，两处都是瓦斯管理盲区，如果工作面全风压风量不能满足需求，或有害气体超限时，采用局部通风机正压通风。见图2。
设置两台FBDNo6/2×22型压入式局部通风机设在EW4层皮带中巷距EW417回顺20～30 m处，距离巷道底板不小于300 mm。风筒全程为Φ800 mm风筒，距离风机10-20 间安设风筒卸压三通。
4 回采回撤工艺
4.1 计算依据
机尾每推进一遍：BC=0.8 m
工作面缩短 AB=0.8/tg23 °
=0.8/0.42
=1.9 m
顺槽缩短 AC=0.8/sin23 °
=0.8/0.39
=2.0 m
以此为依据，按原班工作面推进度，每两天为一个循环，依次日回撤支架3架、4架满足了实际生产要求。
4.2 支架调向管理
由于工作面机尾段断层多，回采回撤期间后三角区空顶面积大，顶板管理难度大。采取支架上方铺双片经纬网，平行工作面方向交替铺设圆木、工字钢梁的顶板管理方法。梁腿失效时，用5.5 m工字钢梁架抬棚。
第一次到达回撤位置以尾架距顺槽下帮1.5 m为准，由于揭露上帮钻场硐室，支架到达回撤位置时共暴露7组支架。回撤前做好帮、顶维护工作，摘掉支架联接头，电缆、水管移出电缆槽，断链，向机尾方向移机尾，回撤中部槽，机尾复位，电缆、水管入槽。支架回撤顺序由机尾侧向机头方向依次进行，断开机尾第一组支架架间管路，接上临时液压管路，收回支架侧护板和机械加长杆，在支架“龙门架”上挂一台10T滑轮，支架前方顶板挂一台10T导向滑轮，形成滑轮组。由于支架抽出过程中，受坡度大、自重影响会自动快速下滑，极易造成自身倾倒或撞击其他安全设施，对操作人员构成更大威胁，为了解决这一问题，用另一台JH-14回柱绞车，返两台10T导向滑轮，其中一台悬挂在工作面支架内用于支架抽出过程中控制下滑速度。使用三位四通阀远方降架，支架带压擦顶前移。改变导向滑轮方向，同时使用单体调整支架掩护梁，逐渐调向尾架紧靠顺槽下帮并平行于顺槽方向形成掩护支架，达到了减小支架调向三角区顶板暴露面积的目的，缩小了瓦斯积聚空间，减少了三角区维护劳动强度，提高了回撤安全性，见图3。
尾架调向后，按800 mm×1000 mm间、排距打单体点柱维护支架调向三角区。然后开始调向机尾第二组支架，维护三角区，拉移掩护架1.5 m完成一次调向循环。点柱回收时，按“见五回三”原则由里向外逐排进行，形成最小控顶距，见图3、4、5、6。
调向后的支架经引板装小轮平板车拉运到起吊间换车，分解后部件装车外运。
5 支架防滑管理
工作面最大俯采角度21 °，每次缩板前，用40T运输机链子将待撤支架及相邻两组未撤支架立柱间相互缠绕绷紧，待支架推拉板摘掉后，仍然处于稳固状态，避免了因立柱活柱意外自降造成支架自动下滑可能带来的安全隐患。
6 存在问题
（1）俯采角度大，回采过程中，机组底刀仍按原层位走，造成撤架段支架到位后，机尾段底板与回顺底板间存在较大落差，增加了回撤难度。回采过程中，必须参照工作面回采平面图，预先清楚机尾段与回顺间落差情况，提前做好拉底、留顶工作，为回撤创造有利条件。
（2）回顺巷道断面不合理。回顺巷道为拱形断面，回撤过程中，风筒靠下帮安装，轨道只能靠近上帮铺设，支架由整体装车点到起吊间运行过程中刮上帮巷道肩部，采取的办法是人工挑顶补强锚杆支护以便顺畅通车。回撤支架前期准备工作要充分考虑巷道可能带来的运输影响，矩形巷道对支架整体运输十分有利。
7 效益分析
采取措施回撤支架，提高了煤炭回收率，回收煤炭资源4.1万t，按照当时煤炭价格360元计算，创造经济效益1472万元，节省拆除期间铺网、劈帮支护费用：10万元。
8 结语
针对该工作面回采回撤特点，采取了一系列措施，实践证明效果良好，做到优化设计、精采细采，收到了非常显著的效益，对于我们这个资源日益枯竭的老矿井来说，意义深远，依靠理论和实际结合，积累了经验数据，为今后发挥综采优势，提供了充分可行的科学依据。
关键词：综采工作面 回采回撤 小角度 回采工艺 掩护支架
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0104-02
大明矿是铁煤集团开采最早的矿井，煤炭储量面临枯竭，为了更大限度地回采煤炭资源，充分发挥综合机械化采煤水平，大明矿EW417综采工作面回顺回采530.5 m时为不等长工作面，机尾开始缩面，回顺与工作面成23 °锐角，工作面长度由230 m减至到145 m，回采过程中需要在机尾进行断板、回撤支架，这是一次小角度回采、回撤工艺探索，是一次新的技术创新。
1 工作面地质概况
大明矿-410水平东翼采区EW417综采面，位于-410东翼采区西侧。工作面长230～145 m，倾斜长度493～515 m，储量75.9万t，平均厚度3.47 m。见图1。
2 工作面设备配备
采煤机：MG400/940—WD型电牵引采煤机，液压支架：ZZ6400-/24/47、ZZ6400-17/35两种支撑掩护式液压支架，转载机：SGZ-800/315，刮板输送机：SZZ-880/800，破碎机：PCM-160。
3 回采回撤支架准备
3.1 超前支护形式
进入回采回撤阶段，工作面与回顺成23 °锐角，采煤机割机尾期间上帮三角煤极易垮落，造成上帮大面积空顶，超前支护调整为圆木棚支护，沿平行回顺顶板钢带方向架设一梁四柱圆木棚，中心棚腿柱距2.2 m，便于整组支架车运输。
3.2 运输系统
ZZ6400-/24/47液压支架重23.95 t，最小高度2.4 m，为便于运输，系统采用两种方式：24 kg/m、38 kg/m型号铁轨由外围一直延伸到回顺超前支护内，轨距600 mm、900 mm衔接布置。24 kg/m型号铁轨主要用于拆除后运输机中部槽外运，38 kg/m型铁轨用于支架整体运至起吊间。
3.3 支架分解方式
回撤支架最小2.4 m，重23.95 t，分解、装车操作复杂，回采回撤支架57组，数量较大。基于以上原因，设计专用起吊间、安装起吊架，使用液压千斤顶起吊、分解支架，提高工效、安全高效。
3.4 瓦斯管理
机尾进入回撤支架位置初次揭露7组支架，其中AB=6.2 m，CD=10.8 m，两处都是瓦斯管理盲区，如果工作面全风压风量不能满足需求，或有害气体超限时，采用局部通风机正压通风。见图2。
设置两台FBDNo6/2×22型压入式局部通风机设在EW4层皮带中巷距EW417回顺20～30 m处，距离巷道底板不小于300 mm。风筒全程为Φ800 mm风筒，距离风机10-20 间安设风筒卸压三通。
4 回采回撤工艺
4.1 计算依据
机尾每推进一遍：BC=0.8 m
工作面缩短 AB=0.8/tg23 °
=0.8/0.42
=1.9 m
顺槽缩短 AC=0.8/sin23 °
=0.8/0.39
=2.0 m
以此为依据，按原班工作面推进度，每两天为一个循环，依次日回撤支架3架、4架满足了实际生产要求。
4.2 支架调向管理
由于工作面机尾段断层多，回采回撤期间后三角区空顶面积大，顶板管理难度大。采取支架上方铺双片经纬网，平行工作面方向交替铺设圆木、工字钢梁的顶板管理方法。梁腿失效时，用5.5 m工字钢梁架抬棚。
第一次到达回撤位置以尾架距顺槽下帮1.5 m为准，由于揭露上帮钻场硐室，支架到达回撤位置时共暴露7组支架。回撤前做好帮、顶维护工作，摘掉支架联接头，电缆、水管移出电缆槽，断链，向机尾方向移机尾，回撤中部槽，机尾复位，电缆、水管入槽。支架回撤顺序由机尾侧向机头方向依次进行，断开机尾第一组支架架间管路，接上临时液压管路，收回支架侧护板和机械加长杆，在支架“龙门架”上挂一台10T滑轮，支架前方顶板挂一台10T导向滑轮，形成滑轮组。由于支架抽出过程中，受坡度大、自重影响会自动快速下滑，极易造成自身倾倒或撞击其他安全设施，对操作人员构成更大威胁，为了解决这一问题，用另一台JH-14回柱绞车，返两台10T导向滑轮，其中一台悬挂在工作面支架内用于支架抽出过程中控制下滑速度。使用三位四通阀远方降架，支架带压擦顶前移。改变导向滑轮方向，同时使用单体调整支架掩护梁，逐渐调向尾架紧靠顺槽下帮并平行于顺槽方向形成掩护支架，达到了减小支架调向三角区顶板暴露面积的目的，缩小了瓦斯积聚空间，减少了三角区维护劳动强度，提高了回撤安全性，见图3。
尾架调向后，按800 mm×1000 mm间、排距打单体点柱维护支架调向三角区。然后开始调向机尾第二组支架，维护三角区，拉移掩护架1.5 m完成一次调向循环。点柱回收时，按“见五回三”原则由里向外逐排进行，形成最小控顶距，见图3、4、5、6。
调向后的支架经引板装小轮平板车拉运到起吊间换车，分解后部件装车外运。
5 支架防滑管理
工作面最大俯采角度21 °，每次缩板前，用40T运输机链子将待撤支架及相邻两组未撤支架立柱间相互缠绕绷紧，待支架推拉板摘掉后，仍然处于稳固状态，避免了因立柱活柱意外自降造成支架自动下滑可能带来的安全隐患。
6 存在问题
（1）俯采角度大，回采过程中，机组底刀仍按原层位走，造成撤架段支架到位后，机尾段底板与回顺底板间存在较大落差，增加了回撤难度。回采过程中，必须参照工作面回采平面图，预先清楚机尾段与回顺间落差情况，提前做好拉底、留顶工作，为回撤创造有利条件。
（2）回顺巷道断面不合理。回顺巷道为拱形断面，回撤过程中，风筒靠下帮安装，轨道只能靠近上帮铺设，支架由整体装车点到起吊间运行过程中刮上帮巷道肩部，采取的办法是人工挑顶补强锚杆支护以便顺畅通车。回撤支架前期准备工作要充分考虑巷道可能带来的运输影响，矩形巷道对支架整体运输十分有利。
7 效益分析
采取措施回撤支架，提高了煤炭回收率，回收煤炭资源4.1万t，按照当时煤炭价格360元计算，创造经济效益1472万元，节省拆除期间铺网、劈帮支护费用：10万元。
8 结语
针对该工作面回采回撤特点，采取了一系列措施，实践证明效果良好，做到优化设计、精采细采，收到了非常显著的效益，对于我们这个资源日益枯竭的老矿井来说，意义深远，依靠理论和实际结合，积累了经验数据，为今后发挥综采优势，提供了充分可行的科学依据。