端頭及超前支架在7135綜采面應(yīng)用與技術(shù)研究

汪 強(qiáng)

（淮北礦業(yè)集團(tuán)公司 桃園煤礦，安徽 宿州234116）

1 7135 工作面概況

1.1 地質(zhì)概況及機(jī)巷支護(hù)概況

7135 綜采面上方為7133 工作面采空區(qū)， 下至71 煤層-500m 底板等高線，走向長1355m，傾斜長150～160m，平均155m，煤層平均煤厚1.6m、平均傾角22°，煤層頂板為泥巖或細(xì)砂巖，底板為泥巖。 機(jī)巷為U 型鋼架棚支護(hù)，凈斷面11.4m2,使用鐵絲網(wǎng)過頂、背幫。

1.2 工作面設(shè)備情況

工作面設(shè)備：ZY6800-14/28 液壓支架101 架；MG-400/920-QWD采煤機(jī)一臺(tái)；SGZ-800/800 運(yùn)輸機(jī)一臺(tái)；機(jī)巷：ZTZ21000/17/32 端頭支架2 架，ZT2×3200/16/32 超前支護(hù)支架6 架； 回采期間由于受地質(zhì)條件限制和確保使用效果，拆除端頭支架1 架，超前支護(hù)支架3 架。

2 端頭支架的使用

2.1 初期使用方法

綜采一區(qū)2014 年6 月21 日接替7135 綜采工作面后， 發(fā)現(xiàn)機(jī)巷下幫的剪切壓力較大，造成端頭支架向機(jī)巷上幫歪架，超前支架支護(hù)范圍內(nèi)人行道寬度不夠，因此原先拉移端頭支架、超前支架時(shí)U 型棚不作任何處理的方法，且受機(jī)巷條件制約，造成端頭支架、超前支架拉移困難，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，制定使用措施和效果如下：

（1）超前支架外口U 型棚棚檔內(nèi)用3.2m 工字鋼套棚（一梁三柱），刷下幫800mm（原則上不刷上幫，防止片幫），套棚單體穿鞋管理，減少支柱鉆底量。 套棚時(shí)挑頂放掉肩窩處松、散的煤、矸，確保巷道高度不低于2.6m，超前2～3m 替掉U 型棚，刷幫后及時(shí)用單體配合塘材、笆片背嚴(yán)背實(shí)幫，支護(hù)所用工字鋼梁不回收。

（2）替棚前，先在U 型梁中間打一點(diǎn)柱，在U 型棚檔之間用半圓木打挑棚支護(hù)。 卸掉螺絲，用回柱絞車?yán)襞锿?，落掉單體拿掉U 型棚梁，再把鐵絲網(wǎng)剪開，放掉肩窩處頂板煤、矸，如矸石過硬，打眼響炮。挑頂夠高度后，傾向擺好工字鋼梁，用單體中定位把工字鋼梁升到合適高度，把剪開的鐵絲網(wǎng)過在工字鋼梁上，然后正規(guī)一梁三柱架設(shè)單體，挑頂、刷幫過程中設(shè)專人觀察。

（3） 機(jī)巷J27+18m 至J27+31m 之間套棚后， 受壓力影響棚子變形，背幫單體受擠損壞嚴(yán)重，人行道寬度達(dá)不到要法度，為確保安全生產(chǎn)，后期又安排人員進(jìn)行擴(kuò)幫、改棚，加強(qiáng)支護(hù)。 改棚時(shí)要設(shè)專人觀察頂、幫情況，如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)停止施工，處理好后方可繼續(xù)施工。

（4）拉超前支架前把中間一棵單體落掉，然后再拉移超前支架。

（5）機(jī)巷拉移端頭支架、超前支架前用單體配合千斤頂調(diào)整支架角度，待找準(zhǔn)平衡后方可拉架，確保支架成線、不歪架。

（6）局限性：使用此方法拉移端頭支架、超前支架，一是清理難度大，拉移一次清理需用人6～8 人，用時(shí)2～3 個(gè)小時(shí)，為了減少清理占用人員多、占時(shí)長，滯約工作面回采進(jìn)度，綜采一區(qū)安排檢修班拉移支架，分三次拉移，一次性拉到位，拉移距離夠工作面割煤三刀到四刀的空間，端頭支架拉移后，下出口寬度、高度都難保證。 二是提前套棚占用人員3～4 人，背幫單體受擠壞較多，由于拉移超前支架多次松動(dòng)頂板，造成原先套的單體棚變形、失穩(wěn)等，機(jī)巷上幫的三角煤松動(dòng)、掉落、頂板下沉量增大，機(jī)巷高度由原先的2.6m 降到1.7m 左右，不利于安全生產(chǎn)。

附圖1：拆除上幫端頭支架、超前支架前7135 機(jī)巷支護(hù)斷面示意圖：

附圖2：拆除上幫端頭支架、超前支架前7135 機(jī)巷平面示意圖：

2.2 拆除一組端頭支架后使用方法

上述方法使端頭支架能夠正常拉移，在拉移后能保持狀態(tài)良好，但需要大量時(shí)間清理端頭支架兩幫及超前拉移距離內(nèi)的煤、 矸，嚴(yán)重制約了回采進(jìn)度。 綜采一區(qū)根據(jù)回采需要，在廣大干群研究后，匯報(bào)礦領(lǐng)導(dǎo)建議拆除一組端頭支架。 經(jīng)礦組織人員調(diào)研后決定拆除上幫一組端頭支架及超前支架，拆除后，下幫一排的端頭支架及超前支架挪移至巷道中間，對(duì)工作面機(jī)巷超前進(jìn)行有效支護(hù)。 使用措施如下：

（1）上幫端頭支架拆除后，使用單體將下幫端頭支架及超前支架移至機(jī)巷巷道中間。

（2）工作面割煤夠拉移步距后，先拉鏈板機(jī)及自移機(jī)尾，然后由外向里先移第一架超前支架，接著移第二、三架超前支架，最后移端頭支架,移架時(shí)為防止歪架，使用單體配合找準(zhǔn)平衡。

（3）U 型鋼棚上幫棚腿超前煤壁不少于5m 拆卸U 型棚卡子、使用拔柱器拿掉棚腿。 并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)棚梁尺寸情況，多余部分用液壓鋸鋸掉，鋸好棚梁后及時(shí)使用DZ31.5/30-100 型單體在所鋸梁端頭處打點(diǎn)柱。 U 型棚棚梁及下幫棚腿不回收。

（4）推移機(jī)頭后，老塘側(cè)拿掉U 型腿的U 型梁下方以端頭支架立柱為基準(zhǔn)線，打上單體，防止頂板下沉。

（5）U 型棚棚腿拿掉后，如U 型梁上方三角煤掉落，使用DZ31.5/30-100 型單體配合適當(dāng)半圓木打一梁三柱走向挑棚支護(hù)頂板。

（6）如機(jī)巷U 型棚變形，端頭支架及超前支護(hù)支架不能接實(shí)頂，在支架上方接短料墊實(shí)。

附圖3：拆除端頭支架后7135 機(jī)巷斷面示意圖：

附圖4：拆除端頭支架后7135 機(jī)巷平面示意圖：

3 結(jié)論

3.1 端頭支架、超前支架初期在使用方法上摸不到頭緒，且機(jī)巷為U型棚支護(hù)，受條件限制出現(xiàn)了一系列的問題，隨工作面的推進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)有條件不斷改進(jìn)使用方法， 終于在回采兩個(gè)月內(nèi)找到了適合7135 綜采工作面機(jī)巷端頭支架、超前支架的使用辦法。

3.2 更改機(jī)巷的支護(hù)條件， 替U 型棚改使用3.2m 工字鋼為棚梁，一梁三柱替棚支護(hù)，再到拆除一組端頭支架、超前支架，原U 型棚超前拿上幫的棚腿，至老塘拿下幫的棚腿，頂梁不回收的方法，經(jīng)過改進(jìn)確保了安全、節(jié)約了大量的人力及材料的投入，加大了安全生產(chǎn)效果。

3.3 創(chuàng)造了機(jī)巷超前良好的作業(yè)環(huán)境，增加了安全保障，使用端頭支架及超前支架支護(hù)，與抹帽支護(hù)相比，加大了支護(hù)強(qiáng)度，減少頂板下沉量和兩幫的位移量，減小了采動(dòng)應(yīng)力對(duì)機(jī)巷超前的影響程度，避免了U 型鋼崩卡子的現(xiàn)象發(fā)生，減少了職工在下隅角回“死”柱帶來的隱患，避免了因壓力影響造成斷面不夠，需要人員擴(kuò)幫施工等帶來的頂板隱患。

3.4 目前端頭支架、超前支架在7135 綜采面試用成功，為我礦的安全生產(chǎn)、加快正規(guī)循環(huán)、減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度、降耗增收等創(chuàng)造了良好條件，也為我礦其它煤層綜采面和相似條件的礦井綜采面兩巷使用端頭支架、超前支架提供寶貴經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)保障，提高綜采面安全高效回采。