淺談端頭及順槽超前支架支護技術應用

摘 要：隨著我國目前綜采技術的不斷完善和提高，綜采工作面端頭支架的使用顯得尤為重要，改善工作面端頭的支護狀況，實現綜采工作面端頭作業的機械化和自動化，是提高綜采工作面安全、高產和高效的重要途徑。本文對端頭及順槽超前支架支護技術應用進行了分析和總結。

關鍵詞：綜采工作面 液壓支架 支護

中圖分類號：TE7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0053-01

煤炭作為我國的主要能源，在國民經濟建設中具有重要的戰略地位。在我國煤炭總儲量中，有73.2%的儲量埋深在600 m以下，隨著煤炭資源的不斷開發，越來越多的礦井進入深部開采。隨著煤礦開采深度的增加，如何解決深部松軟破碎圍巖巷道的支護問題，是目前深部煤炭資源開采中的一項技術難題。端頭管理和支護的好壞，是決定工作面能否正常運轉和評價工作面安全程度的關鍵。隨著綜采工作面不斷向前推進，超前壓力的前移，需要在工作面出口超前加強支護。綜采工作面要根據采面的地質條件、煤層傾角和厚度等綜合因素來考慮，選取合適的端頭及順槽超前支架支護，為提高安全性和可靠性創造有利條件。

1 液壓支架支護技術實現了端頭及順槽超前支護機械化

傳統的工作面端頭及順槽超前的單體支柱支護方法與現代化的綜采、綜放裝備不相匹配，成為綜采、綜放工作面實現高產高效的主要障礙，原端頭及兩順槽超前區的支護是被動的、落后的，具有明顯的勞動強度高、機械化程度低的不足。根據綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前支護的要求，液壓支架能夠超前煤壁近60 m進行強力支護，適應大功率、大運量、高可靠性的綜放工作面沿空側端頭支護及軌道順槽的超前支護要求。軌道順槽端頭支架與綜采工作面最后一架過渡架相鄰，轉載機布置在端頭支架中間，前、后輸送機機尾分別布置在軌道順槽端頭第一架側面。

綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前液壓支架支護技術提高了工作面端頭及兩順槽超前支護的機械化水平，具體體現在：（1）綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前液壓支架為整套支架，由端尾支架、端頭支架、超前支架和錨固支架組成。（2）支架支護總長度達65.5 m，超前工作面煤壁支護58.8 m，覆蓋了煤壁前方應力高峰區，徹底取代了傳統的工作面端頭及順槽超前的單體支柱、密集支護方式，完全實現了機械化。（3）輸送機尾端頭支架的頂梁左右對稱，前梁可以互換、不用時可以拆除，增強了對端尾三角區域內頂板的適應性。（4）支架可與多種大功率綜放設備配套使用，機械化程度相互匹配、整體水平提高。

2 液壓支架支護技術提高了端頭及順槽超前支護效率

我國綜采、綜放工作面端頭勞動消耗至少在30%以上，有的達到40%，工人從事著笨重的體力勞動，工作面推進速度較緩慢。綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前液壓支架支護技術提高了工作面端頭及兩順槽超前支護的工作效率，具體表現在：（1）綜采、綜放工作面端頭及順槽超前單體支柱支護時的工作效率低，用工多、不安全，耗時長，需要停機作業而影響工作面正常的安全高效生產。現場使用端頭及順槽超前液壓支架支護后，其操作靈活簡單、自動化程度高，與工作面其他設備能有效配合，煤機端部進刀等待時間為0，每班端頭維護人員只需1人，支護效率顯著提高。（2）創新性設計的端頭支架自移牽引錨固支架可以實現邁步自移，效率高。（3）支架前移步距達1.7 m，能夠保證綜放工作面連續推進兩刀后只需前移一次支架，提高了移架效率，同時避免了綜放工作面前后輸送機上竄下滑對端頭支架的不利影響。（4）支架的使用使綜采工作面端頭支護工作量大為減少、支護時間縮短一半以上，既減輕了工人的勞動強度，又節省了大量人工、提高了作業效率。

3 液壓支架支護技術保障了端頭及順槽超前支護的安全

工作面上、下端頭出口處是綜采、綜放工作面勞動強度大、危險系數高和事故頻發的位置，差的安全狀況和工作環境導致生產率低下、工作面單產降低。雖然提高設備開機率、加快推進速度、提高工人的工作效率等是提高單產的有效途徑，但因工作面端頭及兩順槽超前區單體支柱支護的相對落后而難以實現。在煤機端頭進刀、推移刮板輸送機、移架的過程中，工作面軌道順槽出口的頂板支護工作非常繁瑣，增大了回料工作的危險性，綜采、綜放工作面的端頭人身傷亡事故占其總事故的53%，安全形勢嚴峻。單體支柱支護強度較低，穩定性較差，不能適應應力狀態復雜、巷道變形嚴重等支護難度大的條件，導致端頭及兩順槽超前區的支護作業不安全、事故率高。

綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前液壓支架支護技術保證了綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前支護的安全，具體表現在：（1）改善綜采、綜放工作面端頭的支護狀況，實現工作面端頭及兩順槽超前區支護作業的機械化、自動化，是提高綜采、綜放工作面安全程度的重要途徑，與目前使用的單體支柱為主的支護方式相比較，使用端頭及兩順槽超前液壓支架進行支護具有更高的安全性和可靠性。（2）設計液壓支架具有較高的支護強度，能夠有效控制頂板下沉，保證巷道出口高度。（3）液壓支架的架間可保證1.65 m的行人、運輸設備的安全空間。（4）支架前移步距達1.7 m，能夠保證綜放工作面連續推進兩刀而只需前移一次支架，減少了對巷道頂板的反復支撐次數，即保證了頂板的相對完整性和穩定性，從而更好的適應了順槽錨網索支護方式，更加安全。（5）支架結構設計充分考慮了其與前、后部輸送機機尾、排頭支架和采煤機之問的空間關系，可以保證工作面的正常推進步距、工人作業空間、通風斷面和行人及物料的運送通道等。（6）支架的使用有效地減少了工作面沿空軌道順槽的斷面收縮率，能夠維持較大的安全作業空間。（7）端頭及超前支護液壓支架切頂能力強、護幫效果好，超前支架八柱結構形式采用四連桿與單擺桿相結合結構形式，控制升、降、移架過程中支架的水平移動，提高了支架的穩定性和抗側壓能力。（8）徹底擯棄了順槽的單體支柱、密集支護形式，為職工的現場工作提供了可靠的安全保障。（9）支架選型先進、運動關系協調、安全性能好，能保證設備的安全可靠運行，對提高煤炭產量和回收率、保護環境和職工的健康均有很好的促進作用。

4 端頭及順槽超前液壓支架支護技術在應用中應注意的問題

拉移千斤頂位置較低，拉移聯結頭活動余量小，在工作面端頭巷口處底板起伏較大的條件下，千斤頂易受底板影響而損壞，建議在松軟底板條件下使用支架時提高拉移千斤頂基座的設計位置。在綜采、綜放工作面端頭及兩順槽超前液壓支架的檢修過程中，如何更好地解決與運輸之間的相互影響，是有待于進一步探討的問題。

參考文獻

[1] 張沛頂.綜采放頂煤工作面端頭支護技術應用研究[J].采礦技術，2010（4）.

[2] 葉文華.綜采工作面順槽超前支護液壓支架在補連塔煤礦的應用[J].陜西煤炭，2006（2）.