端頭及超前支架在7135綜采面應用與技術研究

汪 強

（淮北礦業集團公司 桃園煤礦，安徽 宿州234116）

1 7135 工作面概況

1.1 地質概況及機巷支護概況

7135 綜采面上方為7133 工作面采空區， 下至71 煤層-500m 底板等高線，走向長1355m，傾斜長150～160m，平均155m，煤層平均煤厚1.6m、平均傾角22°，煤層頂板為泥巖或細砂巖，底板為泥巖。 機巷為U 型鋼架棚支護，凈斷面11.4m2,使用鐵絲網過頂、背幫。

1.2 工作面設備情況

工作面設備：ZY6800-14/28 液壓支架101 架；MG-400/920-QWD采煤機一臺；SGZ-800/800 運輸機一臺；機巷：ZTZ21000/17/32 端頭支架2 架，ZT2×3200/16/32 超前支護支架6 架； 回采期間由于受地質條件限制和確保使用效果，拆除端頭支架1 架，超前支護支架3 架。

2 端頭支架的使用

2.1 初期使用方法

綜采一區2014 年6 月21 日接替7135 綜采工作面后， 發現機巷下幫的剪切壓力較大，造成端頭支架向機巷上幫歪架，超前支架支護范圍內人行道寬度不夠，因此原先拉移端頭支架、超前支架時U 型棚不作任何處理的方法，且受機巷條件制約，造成端頭支架、超前支架拉移困難，根據現場條件，制定使用措施和效果如下：

（1）超前支架外口U 型棚棚檔內用3.2m 工字鋼套棚（一梁三柱），刷下幫800mm（原則上不刷上幫，防止片幫），套棚單體穿鞋管理，減少支柱鉆底量。 套棚時挑頂放掉肩窩處松、散的煤、矸，確保巷道高度不低于2.6m，超前2～3m 替掉U 型棚，刷幫后及時用單體配合塘材、笆片背嚴背實幫，支護所用工字鋼梁不回收。

（2）替棚前，先在U 型梁中間打一點柱，在U 型棚檔之間用半圓木打挑棚支護。 卸掉螺絲，用回柱絞車拉掉棚腿，落掉單體拿掉U 型棚梁，再把鐵絲網剪開，放掉肩窩處頂板煤、矸，如矸石過硬，打眼響炮。挑頂夠高度后，傾向擺好工字鋼梁，用單體中定位把工字鋼梁升到合適高度，把剪開的鐵絲網過在工字鋼梁上，然后正規一梁三柱架設單體，挑頂、刷幫過程中設專人觀察。

（3） 機巷J27+18m 至J27+31m 之間套棚后， 受壓力影響棚子變形，背幫單體受擠損壞嚴重，人行道寬度達不到要法度，為確保安全生產，后期又安排人員進行擴幫、改棚，加強支護。 改棚時要設專人觀察頂、幫情況，如發現問題及時停止施工，處理好后方可繼續施工。

（4）拉超前支架前把中間一棵單體落掉，然后再拉移超前支架。

（5）機巷拉移端頭支架、超前支架前用單體配合千斤頂調整支架角度，待找準平衡后方可拉架，確保支架成線、不歪架。

（6）局限性：使用此方法拉移端頭支架、超前支架，一是清理難度大，拉移一次清理需用人6～8 人，用時2～3 個小時，為了減少清理占用人員多、占時長，滯約工作面回采進度，綜采一區安排檢修班拉移支架，分三次拉移，一次性拉到位，拉移距離夠工作面割煤三刀到四刀的空間，端頭支架拉移后，下出口寬度、高度都難保證。 二是提前套棚占用人員3～4 人，背幫單體受擠壞較多，由于拉移超前支架多次松動頂板，造成原先套的單體棚變形、失穩等，機巷上幫的三角煤松動、掉落、頂板下沉量增大，機巷高度由原先的2.6m 降到1.7m 左右，不利于安全生產。

附圖1：拆除上幫端頭支架、超前支架前7135 機巷支護斷面示意圖：

附圖2：拆除上幫端頭支架、超前支架前7135 機巷平面示意圖：

2.2 拆除一組端頭支架后使用方法

上述方法使端頭支架能夠正常拉移，在拉移后能保持狀態良好，但需要大量時間清理端頭支架兩幫及超前拉移距離內的煤、 矸，嚴重制約了回采進度。 綜采一區根據回采需要，在廣大干群研究后，匯報礦領導建議拆除一組端頭支架。 經礦組織人員調研后決定拆除上幫一組端頭支架及超前支架，拆除后，下幫一排的端頭支架及超前支架挪移至巷道中間，對工作面機巷超前進行有效支護。 使用措施如下：

（1）上幫端頭支架拆除后，使用單體將下幫端頭支架及超前支架移至機巷巷道中間。

（2）工作面割煤夠拉移步距后，先拉鏈板機及自移機尾，然后由外向里先移第一架超前支架，接著移第二、三架超前支架，最后移端頭支架,移架時為防止歪架，使用單體配合找準平衡。

（3）U 型鋼棚上幫棚腿超前煤壁不少于5m 拆卸U 型棚卡子、使用拔柱器拿掉棚腿。 并根據現場棚梁尺寸情況，多余部分用液壓鋸鋸掉，鋸好棚梁后及時使用DZ31.5/30-100 型單體在所鋸梁端頭處打點柱。 U 型棚棚梁及下幫棚腿不回收。

（4）推移機頭后，老塘側拿掉U 型腿的U 型梁下方以端頭支架立柱為基準線，打上單體，防止頂板下沉。

（5）U 型棚棚腿拿掉后，如U 型梁上方三角煤掉落，使用DZ31.5/30-100 型單體配合適當半圓木打一梁三柱走向挑棚支護頂板。

（6）如機巷U 型棚變形，端頭支架及超前支護支架不能接實頂，在支架上方接短料墊實。

附圖3：拆除端頭支架后7135 機巷斷面示意圖：

附圖4：拆除端頭支架后7135 機巷平面示意圖：

3 結論

3.1 端頭支架、超前支架初期在使用方法上摸不到頭緒，且機巷為U型棚支護，受條件限制出現了一系列的問題，隨工作面的推進，根據現有條件不斷改進使用方法， 終于在回采兩個月內找到了適合7135 綜采工作面機巷端頭支架、超前支架的使用辦法。

3.2 更改機巷的支護條件， 替U 型棚改使用3.2m 工字鋼為棚梁，一梁三柱替棚支護，再到拆除一組端頭支架、超前支架，原U 型棚超前拿上幫的棚腿，至老塘拿下幫的棚腿，頂梁不回收的方法，經過改進確保了安全、節約了大量的人力及材料的投入，加大了安全生產效果。

3.3 創造了機巷超前良好的作業環境，增加了安全保障，使用端頭支架及超前支架支護，與抹帽支護相比，加大了支護強度，減少頂板下沉量和兩幫的位移量，減小了采動應力對機巷超前的影響程度，避免了U 型鋼崩卡子的現象發生，減少了職工在下隅角回“死”柱帶來的隱患，避免了因壓力影響造成斷面不夠，需要人員擴幫施工等帶來的頂板隱患。

3.4 目前端頭支架、超前支架在7135 綜采面試用成功，為我礦的安全生產、加快正規循環、減輕職工勞動強度、降耗增收等創造了良好條件，也為我礦其它煤層綜采面和相似條件的礦井綜采面兩巷使用端頭支架、超前支架提供寶貴經驗和技術保障，提高綜采面安全高效回采。