綜采工作面端頭支架與超前支架配套應(yīng)用探析

阿拉坦嘎達蘇

（同煤集團礦井輔助運輸管理處， 山西 大同 037000）

1 工作面概況

同煤集團某正在采集的礦井6132 工作區(qū)域通道長度1 575 m，斜坡長度206 m，開采的15 號煤層平均厚度達到6.98 m。采集區(qū)域采用后退式綜合采煤機進行開采，掘進方向沿著15 號進風(fēng)巷方向，開采的為高3.7 m、寬5.2 m 的類矩形斷面，支撐上頂面的結(jié)構(gòu)為錨桿錨索金屬網(wǎng)鋼帶，礦道兩邊采用錨桿金屬網(wǎng)對兩側(cè)進行加固，每個錨桿安裝間距均為900 mm。

6132 工作區(qū)域的頂板的進風(fēng)孔和超前段采用了端頭支架和超前支架進行保護，采用支架可以大大減少工人的工作量，減少了正規(guī)循環(huán)時間，充分保障了頂板安全和施工安全[1-3]。

2 進風(fēng)端頭支架與超前支架的布置方式

為了可以在工作區(qū)域及時對采集的煤礦進行運輸，要求巷道通人等，工作區(qū)域加強了支架的強度，進而保障了進風(fēng)口和超前段通道的安全，工作區(qū)域采用的超前支架和進風(fēng)端口支架可以及時地對超前段和進風(fēng)口進行保護。

3 端頭支架與超前支架設(shè)備參數(shù)及簡介

3.1 ZFT25000/20/38H 型端頭支架

對ZFT25000/20/38H 進行分組(兩架一組)，采用的結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)載中置式，安裝采用左右對稱式獨立安裝。支架的上端面和下端面又分三段組成(前中后)，并使用銷軸對這三部分進行連接，以達到支架和轉(zhuǎn)載機可以進行互動的目的。支架的上端面左右兩側(cè)安裝有活動護板，內(nèi)側(cè)安裝固定的頂板，以達到增加支護的護頂面積的目的。安裝的支架前中后段頂梁安裝有1 個千斤頂，防止支架倒塌和調(diào)架，支架結(jié)構(gòu)及其技術(shù)參數(shù)如圖1 和表1 所示。

圖1 ZFT25000/20/38H 型端頭支架結(jié)構(gòu)

表1 ZFT25000/20/38H 型支架主要技術(shù)參數(shù)情況表

3.2 ZCZ16000/26/45D 型超前支架

對ZCZl6000/26/45D 型超前支架進行分組安裝(四架一組)，其結(jié)構(gòu)為中置式結(jié)構(gòu)，兩列支架組中安裝轉(zhuǎn)載機，可以滿足左右工作區(qū)域的使用要求。每列支架都是由2 架完全一樣的支架組成，采用推移梁與轉(zhuǎn)載機對前后支架進行連接，每個支架的頂梁都安裝一個調(diào)架千斤頂，防止支架倒塌和調(diào)架。支架的技術(shù)參數(shù)和支架結(jié)構(gòu)如下頁圖2 和表2 所示。

4 進風(fēng)端頭及超前支護的頂板管理

1）進風(fēng)巷超前支護。在原有的支架安裝基礎(chǔ)上，采用ZCZl6000/26/45D 型超前支架對超風(fēng)前進行保護。安裝的支架分為三組，并采用獨立并排的方式進行組合；每組的工作方式依靠千斤頂來完成；端頭支架與超前支架在工作時必須同步；巷中需安裝超前支架；超前支架的推拉油缸應(yīng)始終保持收縮狀態(tài)。第一組拉架時將支架推動，使其達到工作要求后再將第二組進行重復(fù)操作。兩組支架不能同時進行下降操作。

圖2 ZCZ16000/26/45DA 型超前支架結(jié)構(gòu)

表2 ZCZl6000/26/45D 型支架主要技術(shù)參數(shù)情況表

2）工作面進風(fēng)端頭支護。安裝的端頭（ZFT25000/25/38H）可對支架進行保護。當(dāng)安裝的保護裝置與煤幫側(cè)之間的距離大于1 cm 時，可以在煤柱側(cè)安裝單體液壓支柱和點柱，安裝距離分別為0.3 cm 和1 m；安裝4 根間距1 m 的支設(shè)密柱于端頭架尾梁端；安裝的端頭支架必須壓緊在頂板；操作端頭架的具體步驟是：當(dāng)操作端頭支架時對支架的左或右架的控制閥進行控制，將中后支架立柱降低，然后通過千斤頂對其進行移動，同時升起支架的前后端面，使其能夠達到承重的要求，完成上述動作后，對另一側(cè)的支架重復(fù)上述的操作[4-5]。

5 使用端頭與超前支架配套分析

5.1 優(yōu)點

1）采用的端頭支架與超前支架組合使用，可以明顯改善以前只采用單體支柱支護的缺點，配套使用后明顯增加了支護的質(zhì)量，加大了支護的保護面積，有效減少了頂板長期使用的下降和變形等情況，增大了通道的有效施工面積，有效避免了頂板塌方的事故問題，提高了員工的安全等級。

2）組合使用端頭支架和超前支架，不僅可以有效減少了職工的工作強度，而且提高了其工作效率，減少了在井下的時間，而且大大提高了礦井的開采效率，提高了經(jīng)濟效益。

3）組合使用端頭支架和超前支架，大大減少了維修和維護工人的工作量。在維護設(shè)備時只需維護回風(fēng)端頭就可以，在某種程度上，減少了生產(chǎn)制造成本，提高了維修的效率。

5.2 缺點

1）組合使用端頭和超前支架，若安裝不完善，支架的頂梁可能對進風(fēng)頂板造成擠壓，造成零件的變形，導(dǎo)致瓦斯聚集，若頂板發(fā)生脫落等現(xiàn)象，則可能導(dǎo)致瓦斯?jié)舛冗^高，進而導(dǎo)致煤礦安全事故。

2）組合使用端頭支架和超前支架，相應(yīng)的轉(zhuǎn)載機的長度也要增加，這樣可能會導(dǎo)致轉(zhuǎn)載機超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，并且磨損更大。

3）進風(fēng)通道的頂板若過高，則可能導(dǎo)致端頭架和超前架不能緊壓頂板，初撐力可能不足以撐住支架，若安裝的頂板和底板不平，容易導(dǎo)致安裝的支架傾斜。

4）工作區(qū)域（6132）運轉(zhuǎn)過程中，在出煤過程中，安裝在機頭殼的電磁閥坑容易受到煤塊的撞擊，造成損壞。

5.3 使用端頭和超前支架經(jīng)驗

若要保持好安裝的端頭支架和超前支架，保障采煤工作的正常運行，就必須做到以下幾點：

1）需要在進風(fēng)通道的超高段采取以下措施：提前在超高段進行施工，組裝并安裝錨索，在錨索下方安裝橫向槽鋼，并在其上方連接6 m 以上組合在一起的梁和板木。

2）若掘進的巷道高度不足，則安裝的端頭支架和超前支架可能拉不出支架，因此必須在安裝前進行起底操作。

3）要保護好調(diào)架千斤頂，否則會導(dǎo)致端頭支架和超前支架傾斜，嚴(yán)重威脅員工的生命安全。

4）若轉(zhuǎn)載機發(fā)生壓溜事故，則可能是進風(fēng)走向明顯上揚所導(dǎo)致的，因此必須靈活安排工序，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定有序進行。