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[摘要]I010203综采工作面由于采场变化，支架架型不符合设备使用要求：仰角超过7°出现“射箭”现象，导致132#、133#支架掩护梁受顶板压力，造成掩护梁距平衡千斤底座900mm处焊缝拉裂（最大裂缝350mm），为保证工作面设备完好运转及适应后期地质条件再次发生变化将拉裂的掩护梁进行更换，此次顺利完成了大采高工作面首次井下更换掩护梁工作。
[关键词]大采高 首次 井下 掩护梁
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0006-01
神华宁煤集团红柳煤矿I010203综采工作面，煤层与伪顶之间有0.06～0.14m厚的伪顶，伪顶受矿压及采动影响，在开采过程中随采随落，给工作面顶板管理和煤质管理造成困难；煤层直接底为粉砂岩，厚2.53～5.53m，遇水极易变软，导致支架钻底严重，造成工作面推进困难，影响煤质，开采过程中沿直接顶开采，采用走向长壁综合机械化采煤方法进行回采，由于回采过程中地质条件发生变化，液压支架的仰角超过7°，致使工作面两台液压支架掩护梁焊缝处拉裂，直接影响正常推进，为保证完成全年的生产任务，将确定井下更换掩护梁。
更换掩护梁方法如下：一、施工前保证施工区域的顶板完整，采高保证在4.5m以上；
二、在更换支架掩护梁前，工作面131#-134#支架顶板上提前13米开始铺设2层金属网及一层柔性网。两层金属网及一层柔性网（柔性网靠近顶板，金属网在柔性网下方）必须连接成一个整体。
铺网时将2层金属网及一层柔性网使用14#铁丝连接成网片，网片不得扭曲；金属网片与网片之间的短边搭接长度保持在200mm—500mm，接头处扣扣相连，每侧的连接扣数不少于20扣；连接牢靠后先将一根φ21.5×18m的钢丝绳沿工作面倾向铺设在128#-137#支架伸缩梁前方，然后14#铁丝（不小于2股）每隔800mm，将钢丝绳与网片进行连接，连接必须牢固、可靠。
每台支架安装一部手动绞盘，正常割煤时，使用手动绞盘绞紧将网片吊在顶梁梁下方，正常推移刮板输送机，拉移铺网段支架时，必须闭锁刮板输送机及采煤机，松开手动绞盘上的钢丝绳，使网片落下3m，然后按照顺序依次移架，铺网段支架拉移完毕后，使用手动绞盘重新绞紧在顶梁下方，依照上述方法重复割煤、铺网程序。
三、更换支架掩护梁前，工作面131#-134#支架顶板上提前9米每循环并排放设两根5.2m的∏型钢梁并将∏型钢梁与金属网连接；采煤机机身行至132#、133#支架下方时，班长联系控制台电工将采煤机、刮板输送机停电闭锁，作业区段内闭锁不小于2处，并安排专人看护闭锁，没有班长同意严禁解除闭锁，闭锁确认设好后，将手动绞盘松开网片放下，然后支架工将134#支架拉超前后，人员站在采煤机机身上沿工作面倾向将∏型钢梁一头插入134#或130#支架顶梁上（插入长度800mm）将支架升紧，依此将131#、132#，133#逐架降架200mm进行拉架。每个循环按上述进行安设∏型钢梁。
四、金属网铺设及π型钢梁铺设13m后，考虑出现网包支架无法退回原位置等情况，最后两道按照正规循环作业，但128#-137#支架不超前移架，确保更换完好后的133#支架退回原位有足夠大空间，从而保证更换132#支架掩护梁的作业空间。
在132#、133#支架正前方煤壁采用爆破作业扩一个规格为：宽×深×高=5.0m×6.0m×4.5m的硐室，并采用一梁四柱架棚维护，棚距为600mm，使用4.8米的悬浮支柱和4.8米的∏型钢梁和道木及板皮对硐室进行有效支护迎头及两帮采用锚网索支护（锚索间排距2*1.5m，锚索长度8.3m）。
支设单体液压支柱时，将手柄体和注液阀调整到规定位置；必须用注液枪清洗注液阀嘴，然后将注液枪卡套卡紧注液阀，开动手柄均匀供液升柱，并供液使支柱达到规定初撑力为止，单体液压支柱支设工作结束后，支柱初撑力不得小于90KN；支设单体支柱时必须调整好柱子的迎山角，支柱迎山角为2-3°。
五、使用刮板输送机将掩护梁、侧护板等部件运输至施工地点，临时存放至127#、128#支架架前范围内，并使用道木、板皮将部件垫稳、垫实防止部件侧翻，造成作业人员受伤；
在刮板输送机中交叉铺设两层1500*150*150的道木，并使用8#铁丝与链条固定牢固，确保运行过程中不会损坏、变形，影响部件的安装；运输过程中，运输沿线每隔20米，设置专人观察设备固定完好情况，如有异常情况出现，立即停机闭锁，待隐患排除后，方可继续运输；
六、将刮板输送机机尾电机电缆从接头处拆开折回至125#支架处盘好，电缆头使用塑料布等包裹好，以防水等杂物进入，降低绝缘阻值；
七、在131#支架处（此节为带天窗槽溜槽）将刮板输送机上、下链断开，从机尾分5组分别为：176#-166#、165#-155#、154#-144#、143#-133#、132#-131#，依次向风巷方向推开500mm，保证132#、133#支架处溜槽的拆、装距离，拆完的132#、133#对应的溜槽放置于135#支架架前且使用道木、板皮等固定牢靠；
八、将133#支架降低至3.2m位置，顶梁前端支设木垛且垫稳垫实并支设2根4.8m的单体支柱，支柱捆绑牢固，尾梁段支设木垛并使用铁楔对前后连杆的位置进行调整及固定，确保作业地点的安全； 关闭进液截止阀并卸压，拆除更换掩护梁影响的液压元件、平衡千斤、限位块及管路等配件；
根据现场情况选择牢靠起吊点，使用3台5吨倒链将旧掩护梁提紧，先拆除掩护梁与尾梁的连接销轴，再拆除掩护梁与顶梁的连接销轴；采用3台5吨倒链交替牵引的方式，将旧掩护梁牵引至136#、137#支架架前摆放牢固，新掩护梁牵引到位；先安装掩护梁与顶梁的连接销轴；再安装平衡千斤及限位块，最后利用5吨倒链调整前、后位置安装与掩护梁的连接销轴；
九、恢复液压元件、管路及其他辅助配件，经施工负责人检查合格后方可送液，活动各部件确认完好，如有问题，及时排除；将133#至退回至于134#支架平行的位置，确保更换132#支架掩护梁有足够大的空间；
十、更换132#支架掩护梁的方法，如同133#支架；
十一、更换完毕后及时将各设备、各系统恢复原样，并组织试机，确保设备正常运转，如遇异常情况出现，立即停止，待隐患排除后，方可继续作业；
依据相邻矿井及相近工作面的经验，此类问题的处理方法有以下两种：
（1）、采用加强筋板的方法进行固定，但在地质条件发生变化时，受损的支架无法满足要求，将可能导致支架掩护梁彻底断裂，发生漏顶事故；
（2）、重新更换损坏的支架，但由于该支架处于I010203工作面中上部位置，存在拆除、增设支架的难度较大，运输距离较长、顶板难以控制等诸多问题；
综上方法，现场更换掩护梁有以下优点：
（1）、更换部件成本低，根据2012年大型设备采购价，每台支架120万左右，单件掩护梁20万，节约100万元；
（2）、根据2012年1-10月人均收入计算，更换支架需12个工作日，更换掩护梁需7日工作日，可节省时间5个工作日，人工各项费用约1万元；
[关键词]大采高 首次 井下 掩护梁
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0006-01
神华宁煤集团红柳煤矿I010203综采工作面，煤层与伪顶之间有0.06～0.14m厚的伪顶，伪顶受矿压及采动影响，在开采过程中随采随落，给工作面顶板管理和煤质管理造成困难；煤层直接底为粉砂岩，厚2.53～5.53m，遇水极易变软，导致支架钻底严重，造成工作面推进困难，影响煤质，开采过程中沿直接顶开采，采用走向长壁综合机械化采煤方法进行回采，由于回采过程中地质条件发生变化，液压支架的仰角超过7°，致使工作面两台液压支架掩护梁焊缝处拉裂，直接影响正常推进，为保证完成全年的生产任务，将确定井下更换掩护梁。
更换掩护梁方法如下：一、施工前保证施工区域的顶板完整，采高保证在4.5m以上；
二、在更换支架掩护梁前，工作面131#-134#支架顶板上提前13米开始铺设2层金属网及一层柔性网。两层金属网及一层柔性网（柔性网靠近顶板，金属网在柔性网下方）必须连接成一个整体。
铺网时将2层金属网及一层柔性网使用14#铁丝连接成网片，网片不得扭曲；金属网片与网片之间的短边搭接长度保持在200mm—500mm，接头处扣扣相连，每侧的连接扣数不少于20扣；连接牢靠后先将一根φ21.5×18m的钢丝绳沿工作面倾向铺设在128#-137#支架伸缩梁前方，然后14#铁丝（不小于2股）每隔800mm，将钢丝绳与网片进行连接，连接必须牢固、可靠。
每台支架安装一部手动绞盘，正常割煤时，使用手动绞盘绞紧将网片吊在顶梁梁下方，正常推移刮板输送机，拉移铺网段支架时，必须闭锁刮板输送机及采煤机，松开手动绞盘上的钢丝绳，使网片落下3m，然后按照顺序依次移架，铺网段支架拉移完毕后，使用手动绞盘重新绞紧在顶梁下方，依照上述方法重复割煤、铺网程序。
三、更换支架掩护梁前，工作面131#-134#支架顶板上提前9米每循环并排放设两根5.2m的∏型钢梁并将∏型钢梁与金属网连接；采煤机机身行至132#、133#支架下方时，班长联系控制台电工将采煤机、刮板输送机停电闭锁，作业区段内闭锁不小于2处，并安排专人看护闭锁，没有班长同意严禁解除闭锁，闭锁确认设好后，将手动绞盘松开网片放下，然后支架工将134#支架拉超前后，人员站在采煤机机身上沿工作面倾向将∏型钢梁一头插入134#或130#支架顶梁上（插入长度800mm）将支架升紧，依此将131#、132#，133#逐架降架200mm进行拉架。每个循环按上述进行安设∏型钢梁。
四、金属网铺设及π型钢梁铺设13m后，考虑出现网包支架无法退回原位置等情况，最后两道按照正规循环作业，但128#-137#支架不超前移架，确保更换完好后的133#支架退回原位有足夠大空间，从而保证更换132#支架掩护梁的作业空间。
在132#、133#支架正前方煤壁采用爆破作业扩一个规格为：宽×深×高=5.0m×6.0m×4.5m的硐室，并采用一梁四柱架棚维护，棚距为600mm，使用4.8米的悬浮支柱和4.8米的∏型钢梁和道木及板皮对硐室进行有效支护迎头及两帮采用锚网索支护（锚索间排距2*1.5m，锚索长度8.3m）。
支设单体液压支柱时，将手柄体和注液阀调整到规定位置；必须用注液枪清洗注液阀嘴，然后将注液枪卡套卡紧注液阀，开动手柄均匀供液升柱，并供液使支柱达到规定初撑力为止，单体液压支柱支设工作结束后，支柱初撑力不得小于90KN；支设单体支柱时必须调整好柱子的迎山角，支柱迎山角为2-3°。
五、使用刮板输送机将掩护梁、侧护板等部件运输至施工地点，临时存放至127#、128#支架架前范围内，并使用道木、板皮将部件垫稳、垫实防止部件侧翻，造成作业人员受伤；
在刮板输送机中交叉铺设两层1500*150*150的道木，并使用8#铁丝与链条固定牢固，确保运行过程中不会损坏、变形，影响部件的安装；运输过程中，运输沿线每隔20米，设置专人观察设备固定完好情况，如有异常情况出现，立即停机闭锁，待隐患排除后，方可继续运输；
六、将刮板输送机机尾电机电缆从接头处拆开折回至125#支架处盘好，电缆头使用塑料布等包裹好，以防水等杂物进入，降低绝缘阻值；
七、在131#支架处（此节为带天窗槽溜槽）将刮板输送机上、下链断开，从机尾分5组分别为：176#-166#、165#-155#、154#-144#、143#-133#、132#-131#，依次向风巷方向推开500mm，保证132#、133#支架处溜槽的拆、装距离，拆完的132#、133#对应的溜槽放置于135#支架架前且使用道木、板皮等固定牢靠；
八、将133#支架降低至3.2m位置，顶梁前端支设木垛且垫稳垫实并支设2根4.8m的单体支柱，支柱捆绑牢固，尾梁段支设木垛并使用铁楔对前后连杆的位置进行调整及固定，确保作业地点的安全； 关闭进液截止阀并卸压，拆除更换掩护梁影响的液压元件、平衡千斤、限位块及管路等配件；
根据现场情况选择牢靠起吊点，使用3台5吨倒链将旧掩护梁提紧，先拆除掩护梁与尾梁的连接销轴，再拆除掩护梁与顶梁的连接销轴；采用3台5吨倒链交替牵引的方式，将旧掩护梁牵引至136#、137#支架架前摆放牢固，新掩护梁牵引到位；先安装掩护梁与顶梁的连接销轴；再安装平衡千斤及限位块，最后利用5吨倒链调整前、后位置安装与掩护梁的连接销轴；
九、恢复液压元件、管路及其他辅助配件，经施工负责人检查合格后方可送液，活动各部件确认完好，如有问题，及时排除；将133#至退回至于134#支架平行的位置，确保更换132#支架掩护梁有足够大的空间；
十、更换132#支架掩护梁的方法，如同133#支架；
十一、更换完毕后及时将各设备、各系统恢复原样，并组织试机，确保设备正常运转，如遇异常情况出现，立即停止，待隐患排除后，方可继续作业；
依据相邻矿井及相近工作面的经验，此类问题的处理方法有以下两种：
（1）、采用加强筋板的方法进行固定，但在地质条件发生变化时，受损的支架无法满足要求，将可能导致支架掩护梁彻底断裂，发生漏顶事故；
（2）、重新更换损坏的支架，但由于该支架处于I010203工作面中上部位置，存在拆除、增设支架的难度较大，运输距离较长、顶板难以控制等诸多问题；
综上方法，现场更换掩护梁有以下优点：
（1）、更换部件成本低，根据2012年大型设备采购价，每台支架120万左右，单件掩护梁20万，节约100万元；
（2）、根据2012年1-10月人均收入计算，更换支架需12个工作日，更换掩护梁需7日工作日，可节省时间5个工作日，人工各项费用约1万元；