大采高工作面超前支架支護技術(shù)應(yīng)用探討

付培冬

（陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司 一礦，山西 陽泉 045008）

陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司一礦位于山西省陽泉境內(nèi)，地理位置優(yōu)越，交通便利；井田走向長14.5 km，傾斜長9.8 km，面積約83.6 km2，屬高瓦斯礦井，井田地質(zhì)條件比較簡單。根據(jù)大采高綜采的適用條件，一礦選擇在15#煤三采區(qū)S8310工作面采用大采高綜采技術(shù)。

1 工作面概況

S8310工作面地面標高1150.0～1325.0 m，工作面標高613.0～665.0 m。位于一礦南條帶三采區(qū)東南部，東部為二采區(qū)邊界，南部為西大巷保護煤柱，西部為本采區(qū)采區(qū)大巷，北部為S8308回采工作面（未掘進）。工作面可推進長度為1023 m，傾斜長度為220 m。工作面工業(yè)儲量2007.1 kt，可采儲量1866.6 kt。 15#煤層厚度6.35～6.60 m，平均厚度6.51 m，煤層傾角1°～13°，平均6°，煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造相對簡單。

2 工作面端頭超前支護方案及控頂技術(shù)

S8310大采高綜采面端頭、超前支護在原有的錨索網(wǎng)支護形式下工作面上端頭采用3架ZYD12000/22.5/45D端頭架、2架ZYG12000/26/56D過渡架支護，及靠煤柱幫20 m范圍進風(fēng)巷內(nèi)支設(shè)兩排DW44-300/110X型單體柱，第一排點柱距幫0.5 m支設(shè)，單體柱間距為0.8 m，落山隨支架前移而自行垮落；機頭下端頭采用4架ZYD12000/22.5/45D端頭架、2架ZYG12000/26/56D型過渡支架和4架ZCZ10000/26/45超前支護支架實現(xiàn)向工作面普通架過渡支護，超前支護范圍27 m左右，在推移過機頭和過渡架后再移端頭架，實現(xiàn)機頭頂板的及時支護。工作面頂板支護平面見圖1，超前支架主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

圖1 工作面頂板支護平面

表1 ZCZ10000/26/45型超前支架主要技術(shù)參數(shù)

2.1 超前支架安裝工藝

（1）先將安裝位置的浮煤、雜物清理干凈。

（2）確定第3組支架的位置，用導(dǎo)鏈將底座拖吊至轉(zhuǎn)載機機尾處。

（3）用導(dǎo)鏈將立柱吊起，安入底座的立柱窩內(nèi)，上好連接銷。

（4）再將后頂梁用導(dǎo)鏈吊起，上好立柱與頂梁的連接銷。

（5）將第2組支架底座拖吊至3組底座前方，連接好固定銷。

（6）將立柱吊起安入立柱窩內(nèi)，上好連接銷。

（7）用導(dǎo)鏈將中頂梁吊起，上好立柱與頂梁的連接銷和中頂梁與后頂梁的連接銷。

（8）將第1組支架的底座吊起，上好與第2組底座的連接銷。用導(dǎo)鏈將立柱吊起，安入立柱窩內(nèi)，上好連接銷。

（9）將前頂梁吊起，上好與立柱的連接銷和與中頂梁的連接銷。

（10）將前連桿吊起，上好與前頂梁的連接銷和與第1組底座的連接銷。最后將推移裝置吊起，上好與第1組底座的連接銷。

2.2 超前架使用安全注意事項

（1）在操作立柱進行升架和降架的同時，必須操作調(diào)整千斤，使支架頂梁盡量保持水平或捎上翹，防止倒架。

（2）及時清除支架前方的浮煤碎矸，以免影響移架；定期清除架內(nèi)和柱窩內(nèi)的煤粉、碎矸。

（3）當(dāng)巷道高度減小時，確保立柱仍然有足夠的剩余行程，以防止立柱在頂板和底板之間被壓死。

（4）支架前移時要注意支架防倒防滑。

（5）底板松軟時，可在支架底座下墊木板或道木，防止支架底座陷入底板。

2.3 超前支護方式介紹

結(jié)合巷道原有支護情況，巷道沿頂板掘進，采用錨桿+錨索支護形式，巷道狀況良好?；仫L(fēng)巷超前支護采用ZCZ10000/26/45型超前支架支護。該支架由兩組獨立并排的支撐體配合而成，采用成組獨立方式移架。 每組支架的前進主要靠兩根平行布置的推移千斤來完成，操作人員可以利用兩根千斤推移不同步的特點靈活調(diào)整每組支架與兩幫的距離。超前支架在巷道居中布置，支架的推拉油缸行程為1.9 m。超前支架間的推拉油缸應(yīng)始終保持收縮狀態(tài)。當(dāng)回風(fēng)巷道壓力大時加支點柱加強支護。

2.4 操作要求

機尾在與超前支架相鄰的端頭支架護幫板必須及時打開，并起到有效支護作用；超前支架間的推拉油缸應(yīng)始終保持收縮狀態(tài)。拉架時首先將第一組超前支架伸前后柱使其達到初撐力要求，再將第二組超前支架降到合適高度（0.2 m）向前拉架；升第二組超前支架達到初撐力要求后，再將第三組超前支架降到合適高度（0.2 m）向前拉架；升第三組超前支架達到初撐力要求，再將第四組超前支架降到合適高度（0.2 m）向前拉架，再升架達到初撐力要求，嚴禁兩組支架同時降下。升、降超前支架時應(yīng)保持前、后立柱的同步性，且進風(fēng)端頭支架距離臨近架超前支護點柱支護不得超過0.9 m。

2.5 其它技術(shù)要求

由于工作面兩端頭支架距回風(fēng)巷煤幫有1 m左右的間隙，沿上端頭130#支架和下端頭1#支架的切頂線處支設(shè)一排密柱，支設(shè)的密柱每米不少于4根，生產(chǎn)班每推移一次機頭或機尾，移一排密柱?；仫L(fēng)巷采空區(qū)頂板冒落不充分時，要沿放頂線內(nèi)側(cè)打帶帽切頂點柱，端頭支護鉸接梁梁尾加扶一棵單體支柱，棚間距0.6～1 m時，切頂線內(nèi)側(cè)加扶一棵單體支柱；棚間距1～1.5 m時，切頂線內(nèi)側(cè)加扶兩棵單體支柱，即棚間距每增加0.5 m則增加一棵單體點柱。支柱必須迎山有力，且初撐力不小于11.5 MPa。

3 超前支架應(yīng)用分析

一礦首個大采高工作面經(jīng)過9個月順利回采完畢，工作面頂板管理到位，超前支護取得了預(yù)期效果，巷道斷面變形不大，設(shè)備配套推進合理，工作面實現(xiàn)了安全高效回采，ZCZ10000/26/45型超前支架支護技術(shù)取得了滿意的效果。

1）提高了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的安全性。超前支架工作阻力10000 kN，初撐力大9236 kN，極大的提高了頂板的支護穩(wěn)定，改變原來的單體柱支護方式，頂板的管控范圍明顯擴大，現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境得到改善，安全性明顯提升。

2）現(xiàn)場配套良好，生產(chǎn)效率提升。超前支架能和端頭支架等配合，適應(yīng)我礦巷道和生產(chǎn)條件，在維護好頂板的同時，實現(xiàn)了支護和設(shè)備的自動遷移，減少了各類工程量，為工作面的快速推進創(chuàng)造了條件。

3）減少工人勞動強度。超前支架支護實現(xiàn)機械化頂板支護，減少了人員靠體力進行支護的勞動量，勞動強度大大降低。

4 結(jié)語

ZCZ10000/26/45型超前支架支護技術(shù)在我礦首個大采高工作面應(yīng)用取得了成功，改變了人員支設(shè)超前的勞動模式，提高了現(xiàn)場的安全系數(shù)，改善了作業(yè)環(huán)境，降低了勞動強度，也為礦井的高產(chǎn)高效和安全生產(chǎn)提供了必要條件。