端頭及超前支架在孫疃煤礦1045綜采工作面的應用

王升

摘 要：本文介紹了端頭與超前支架在孫疃煤礦1045綜采工作面的應用；端頭與超前支架相對于傳統(tǒng)抹帽及回柱放頂?shù)挠兄黠@優(yōu)勢，能夠有效控制頂板，減輕職工勞動強度，提高生產(chǎn)效率與效益。

關鍵詞：綜采工作面；端頭及超前支架；回柱放頂和超前抹帽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.085

采煤工作面端頭及超前巷道懸頂面積大，設備集中，受采動壓力影響大，特殊條件下維護困難，是影響采煤工作面的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一，也是工作面事故多發(fā)地點之一；如何安全且高效對工作面端頭進行支護是提高生產(chǎn)效率的重要途徑之一；端頭與超前支架在綜采工作面的應用，較好地解決了端頭支護的難題。孫疃煤礦采煤機械化程度較高，全部為綜采工作面，端頭與超前支護均采用回柱放頂和超前抹帽的方式，嚴重制約生產(chǎn)效率；在1045綜采工作面首次使用端頭與超前支架，取得的良好的效果，值得礦井其它類似工作面推廣。

1 工作面概況

1045綜采工作面煤層賦存條件穩(wěn)定，煤層厚度2.0～3.5m，平均3.0m；煤層傾角15°；頂?shù)装逡阅鄮r、粉砂巖為主，局部為細砂巖；走向長度650m；切眼內(nèi)共有109架型號為ZY10000/19.5/40型掩護式液壓支架，7架ZZG10600/20/40型過渡支架支護。

2 兩巷概況及超前管理

機巷：錨帶網(wǎng)索支護；超前管理采用四組ZQL2×5000/22/42超前支架前后依次順序支設；端頭支架為兩架ZTZ14500/21/40型端頭支架與轉(zhuǎn)載機機尾連接；機巷超前管理采用端頭支架與巷道超前支架相結(jié)合方式進行支護，端頭支架與超前支架間距不大于500mm，形成機巷及下出口支護。

風巷：錨帶網(wǎng)索支護；1045切眼支架安裝后有兩架ZZG10600/20/40型過渡支架作為端頭架與運輸機機尾連接，風巷超前管理采用四組ZQL10000/22/42超前支架前后依次支設。過渡架作為機尾端頭架與超前支架間距不大于500mm，形成風巷及上出口的支護。

3 架ZTZ14500/21/40型端頭支架和ZQL10000/22/42超前支架主要特點

ZTZ14500/21/40型端頭支架是總結(jié)和吸取國內(nèi)端頭支架研究與使用優(yōu)缺點的基礎上，結(jié)合淮北地區(qū)地質(zhì)條件，為解決工作面下出口支護與維修困難和保證安全生產(chǎn)，而設計的端頭支架。該端頭支架與工作面過渡支架配合使用；后部采用四連桿結(jié)構(gòu)，高度變化小，它與轉(zhuǎn)載機的關系是前后式的，即轉(zhuǎn)載機在支架前方，支架底座設置推移千斤頂通過連桿與轉(zhuǎn)載機機尾的推移底座連接，拉端頭支架，保持與工作面支架、過渡支架同步前進。該端頭支架在支護工作面下出口頂板的同時，隨著工作面向前推移，能夠推移轉(zhuǎn)載機，實現(xiàn)了工作面的連續(xù)生產(chǎn)，提高了推進速度。

ZQL10000/22/42超前支架是根據(jù)綜采工作面的推進，將巷道永久支護替換為臨時超前支護的支架。適用于矩形巷道或超前支護段受壓由拱形變?yōu)榫匦涡杼媾锏南锏?。該支架四架為一組使用，每一架由前后兩個連接鉸接點。前架的底座后部與后架的底座前部通過連接頭、移架千斤頂連接，前后架互為依托，達到移架的目的。

4 應用效果分析

4.1 抹帽及回柱放頂式端頭及超前管理

在1045綜采工作面之前，其他工作面均采用機、風巷超前支護不小于20m，超前10m抹帽，機巷抹帽采取四排鉸接頂梁走向一梁兩柱支護；風巷抹帽采取四排鉸接頂梁走向一梁兩柱支護。機、風巷超前10m抹帽棚的支柱、梁應對號管理，梁用HDJA-1200限位梁，柱用DWX31.5-25/100單體支柱，抹帽棚外使用ф200mm×2400mm木料配合DWX31.5-25/100或DWS35-20/110/90單體支柱打一梁三柱走向挑棚支護。隨著工作面的推進，上下出口回柱，在切頂線附近打密集點柱支護上下出口頂板。

4.2 抹帽作業(yè)及回柱放頂存在的問題

（1）支護強度不夠。在過斷層等特殊地段不能承受頂板來壓，導致巷道不夠高和通風斷面不夠，為保證巷道高度和通風斷面，需采用清理臥底和刷幫的方式進行二次管理，管理難度大。（2）職工勞動強度大，不能實現(xiàn)工作面連續(xù)生產(chǎn)。抹帽作業(yè)需隨著工作面的推進把回柱的單體及鉸接頂梁向前挪移，勞動強度大；在采煤機到工作面機頭機尾時需停機回幫部單體支柱，每次停機20分鐘左右，不能夠?qū)崿F(xiàn)工作面的連續(xù)生產(chǎn)。（3）木料投入巨大，材料浪費嚴重。抹帽作業(yè)大部分木料至采空區(qū)無法回收，導致木料浪費嚴重。

4.3 端頭與超前支架在1045工作面的應用效果及效益

（1）支護強度足夠大，能有效控制住頂板。從端頭與超前支架參數(shù)中可以看出，支架的支護強度相對于單體支護足夠大，在特殊地段及頂板周期來壓能夠承受住頂板的壓力，保證巷道的高度，確保了安全生產(chǎn)。（2）大大解放了職工的勞動強度，提高了用工效率與效益。端頭與超前支架的應用，大大減輕了勞動強度，支架的邁步前移通過片閥即可控制；同時也提高了用工效率，傳統(tǒng)的抹帽及回柱作業(yè)需要每班每巷需要至少5人來施工，支架只需要2人配合操作，每天每班可節(jié)約6個工，按我礦每天兩班割煤可節(jié)約12個工，每工平均年工資5萬元，可節(jié)約勞動成本60萬元。（3）減少了木料投入，節(jié)約了材料成本。端頭與超前支架基本不需要投入木料，抹帽作業(yè)工作面每推進一米，需投入約一方木料，按一方木料價格1000元計算，工作面走向長度650米，可節(jié)約材料成本65萬元。（4）提高了生產(chǎn)效率。采用端頭與超前支架，采煤機至工作面端頭不需要停機，實現(xiàn)了工作面連續(xù)生產(chǎn)，每刀煤相對傳統(tǒng)回柱方式要節(jié)約時間40分鐘，每天可多出煤一刀，一刀煤800噸，每月可多出煤2.4萬噸。

5 結(jié)束語

端頭與超前支架在1045綜采工作面的應用中看出，端頭與超前支架的應用能夠有效控制頂板，減輕職工勞動強度，提高生產(chǎn)效率與效益；在現(xiàn)場應用取得的良好的效果，值得礦井其它類似工作面推廣。

參考文獻：

[1]馬新民.礦山機械[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003.

[2]倪興華，苗素軍，楊永杰.綜采工作面及順槽超前液壓支架支護技術[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2008（12）.