ZQL超前支架在綜采一次采全高工作面的應(yīng)用

崔淵

摘 要：綜采一次采全高工作面超前支護(hù)，對(duì)工作面開(kāi)采的安全至關(guān)重要。超前支護(hù)支架的應(yīng)用，保證工作面安全、高效的開(kāi)采。文章通過(guò)對(duì)某礦15106綜采工作面條件分析，介紹了超前支護(hù)支架在綜采一次采全高工作面的應(yīng)用，進(jìn)風(fēng)巷采用3組ZQL2*3650/29/50型超前支架維護(hù)頂板，回風(fēng)巷采用4組ZQL2*3650/29/50型超前支架支護(hù)，使得工作面開(kāi)采具備了良好的條件，大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高回采效率。

關(guān)鍵詞：綜采；一次采全高；超前支護(hù)

中圖分類號(hào)：TD355 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）01-0173-02

Abstract： It is very important for the safety of working face to support the full height working face in full mechanized coal mining at one time. The application of the forepoling support ensures the safe and efficient mining of the working face. Through analyzing the condition of 15106 fully mechanized mining face in a certain mine， this paper introduces the application of forepoling support in fully mechanized coal mining face of full height. Three groups of ZQL2*3650/29/50 forepoling support are used to maintain roof in air entry. Four groups of ZQL2*3650/29/50 forepoling support are used in the return air roadway， so that the working face has a good mining conditions， thus greatly reducing the labor intensity of workers and improving mining efficiency.

Keywords： fully mechanized mining； full height of primary mining； forepoling support

引言

超前支護(hù)是保證井下巷道工程和工作面穩(wěn)定的主要措施，隨著近幾年采礦技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的新型支架應(yīng)用于井下工作面中，綜工作面的超前支護(hù)更是保證綜采工作能夠順利進(jìn)行的前提[1-5]。

1 工作面巷道布置

15106工作面可采走向長(zhǎng)度1484m，傾斜長(zhǎng)度286.2m，工作面位于中央盤(pán)區(qū)，工作面共布置五條巷道。

15106工作面布置五條巷道，巷道斷面均為矩形。工作面進(jìn)、回風(fēng)巷沿煤層頂板布置，進(jìn)風(fēng)巷斷面為5400×4500mm，回風(fēng)巷斷面為4800×4500mm；工作面西側(cè)為進(jìn)風(fēng)巷與工作面底板巖石預(yù)抽巷，底板巖石預(yù)抽巷斷面為4800×3300mm，采用“錨桿+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)；沿煤層頂板布置的進(jìn)風(fēng)巷作為工作面的運(yùn)輸巷；工作面東側(cè)為工作面高抽巷、工作面低位抽放巷和回風(fēng)巷，工作面低位抽放巷在煤層頂板上方5m布置，采用“錨桿+波紋鋼帶+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，工作面低位抽放巷斷面為3800×3000，高抽巷沿15#煤上方50-60m布置，斷面為3800×2600mm，采用“錨桿+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)方式。回風(fēng)巷與工作面低位抽放巷水平距離為45.5m，工作面低位抽放巷距離高抽巷水平距離為48.4m。工作面切巷斷面為10000×4200mm，采用“錨桿+錨索+波紋鋼帶+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)方式。

工作面采用綜合機(jī)械化大采高一次采全高采煤工藝，全部跨落法管理頂板，雙滾筒采煤、落煤和裝煤，液壓支架維護(hù)頂板，工作溜運(yùn)煤。

2 ZQL支架的結(jié)構(gòu)及性能

2.1 支架的適用條件

ZQL2*3650/29/50 型巷道超前支護(hù)液壓支架，主要是將永久支護(hù)替換為臨時(shí)支護(hù)的一種支架。這種支架在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)跟根據(jù)綜采作業(yè)面材料的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般常應(yīng)用于矩形巷道或是受到壓力而產(chǎn)生變形的巷道。支護(hù)的整體強(qiáng)度比較大，可以自動(dòng)進(jìn)行，ZQL型巷道超前支護(hù)架可以與其他結(jié)構(gòu)相結(jié)合，這樣可以提高整體的安全性和穩(wěn)定性，減輕了工作人員的工作量，提高了整體的工作效率。

2.2 支架的特點(diǎn)

ZQL支架是由兩組支架構(gòu)成的，兩組支架之間用千斤頂相連，每組支架還可以分成前后兩個(gè)部位，前半部分的中間梁會(huì)與后半部分的伸縮梁相連接，前后兩部分的底座也是用千斤頂相連接的，前后結(jié)構(gòu)相互依靠，這樣在移動(dòng)的過(guò)程中就比較方便。ZQL超前支架如圖1所示。

2.3 ZQL超前液壓支架參數(shù)

型式 支撐掩護(hù)式

型號(hào) ZQL2*3650/29/50

寬度 3260～5200mm

高度 2900～5000mm

工作阻力 2*3650kN（P=37.5MPa）

初撐力2*3534kN（P=38.76MPa）

支護(hù)強(qiáng)度 0.77MPa

泵站壓力 37.5MPa

2.4 支架的主要結(jié)構(gòu)及其作用

（1）頂梁

頂梁結(jié)構(gòu)主要利用π型鋼梁、木棚等材料與頂板相連，主要起到支撐頂板的作用，可以分擔(dān)頂板壓力，保證頂板在使用的過(guò)程中頂板不會(huì)出現(xiàn)下沉的情況，而且還可以保證頂板上部的完整性。在開(kāi)展各項(xiàng)工作的過(guò)程中，可以保證作業(yè)空間的安全性。

頂梁主要是由主筋板、條橫筋、上下蓋板焊接而成的。使用的主筋板有兩條，在焊接時(shí)會(huì)形成兩個(gè)柱窩，其會(huì)與立柱相連接，頂梁結(jié)構(gòu)的前后部分，也分別設(shè)置了有鉸接耳。

（2）上連桿、前連桿、后連桿

前連桿的整體厚度比較厚，其與上連桿和底座相連。四連桿主要包括前后連桿、上連桿、頂梁和底座，這些結(jié)構(gòu)組成了一個(gè)完整的框架，讓支架可以進(jìn)行有效應(yīng)用，在升降的過(guò)程中可以按照一定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，整體結(jié)構(gòu)可以幫助支架分擔(dān)作用力，以此提高支架抵抗外界作用力的抗能力。支架中上連桿的構(gòu)成形狀為箱型，其與其他連桿、頂梁和底座相連，在支架結(jié)構(gòu)中占據(jù)著比較重要的位置。

（3）底座

支架的底座主要是起到承受荷載的作用，可以將頂梁承受的作用力傳到底板中，讓支架可以平均受力。這對(duì)底座的剛度和強(qiáng)度有著較高的要求，支架的底座也需要按照底板比壓進(jìn)行設(shè)計(jì)。整體的結(jié)構(gòu)與支架上連桿的結(jié)構(gòu)一致，主筋與前后立柱相接。

（4）中間梁、伸縮梁

中間梁、伸縮梁由兩個(gè)箱體組成，這兩個(gè)箱體之間用千斤頂相連，將支架的前后結(jié)構(gòu)連接在一起，后續(xù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以保證整體支架移動(dòng)的穩(wěn)定性。這兩種類型的梁柱主要連接著支架前后的頂梁。

（5）護(hù)壁板

護(hù)壁板也是支架中的主要構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)的后側(cè)連接著支架的頂梁，結(jié)構(gòu)的前一部分使用千斤頂與支架的頂梁下端相連接，千斤頂?shù)闹饕饔檬菍?duì)護(hù)壁板的移動(dòng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，而護(hù)壁板的主要作用就是遮擋采煤作業(yè)時(shí)掉落的煤塊，保證施工作業(yè)過(guò)程中工作人員的安全性，主要起到防護(hù)作用。

（6）液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)主要包括進(jìn)、回液管、液壓元件、支柱和不同類型的千斤頂?shù)?。采用快速接頭、U形卡及O形密封圈連接，拆裝方便，性能可靠。

3 工程實(shí)踐

工作面采用液壓支架管理頂板，自移支架放頂，采空區(qū)處理方法為全部垮落法，移架步距0.8m，進(jìn)、回風(fēng)巷原有支護(hù)為錨桿、波紋鋼帶、錨索、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方式。

進(jìn)風(fēng)超前支護(hù)，進(jìn)風(fēng)采用3組ZQL2*3650/29/50型超前支架維護(hù)頂板，因15106工作面進(jìn)風(fēng)巷為動(dòng)壓巷道，從超前支架以外0.8m處，支設(shè)兩排超前支護(hù)，一排緊貼煤柱幫，一排沿單軌吊人行道側(cè)，超前支護(hù)采用柱距為0.8m、一梁四柱的順巷棚，兩趟棚交錯(cuò)布置，棚梁采用3m長(zhǎng)π型梁，支柱采用單體柱，要求每排不少于84m，單軌吊側(cè)順巷棚支設(shè)后距皮帶H架不得小于0.8m。

回風(fēng)巷超前支護(hù)，在原有錨網(wǎng)、錨索支護(hù)的基礎(chǔ)上，采用4組ZQL2*3650/29/50型超前支架串列支護(hù)。從超前支架以外0.8m處，支設(shè)三排超前支護(hù)，第一排緊貼煤柱幫，第二排距第一排0.8m，第三排緊貼采幫，超前支護(hù)采用柱距為0.8m、一梁四柱的順巷棚，棚梁采用3m長(zhǎng)π型梁，支柱采用單體柱，要求每排不少于78m，靠煤柱幫側(cè)兩排超前交錯(cuò)布置。

4 結(jié)論

（1）ZQL支架主要參數(shù)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝檢修方便，可以根據(jù)施工過(guò)程中對(duì)支護(hù)段長(zhǎng)度的實(shí)際需求，來(lái)確定支架的個(gè)數(shù)，將其按照首尾相連的方式連接在一起，可根據(jù)其具體條件選擇使用。

（2）ZQL型支架支護(hù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較明顯，整體強(qiáng)度大，可以根據(jù)需求進(jìn)行移動(dòng)，將其與巷道π型鋼梁或木棚搭配在一起可以提升施工整體的安全性，而且也在一定程度上降低了施工人員的工作強(qiáng)度，有效提高了工作效率。

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