端頭及超前支架在孫疃煤礦1045綜采工作面的應用

王升

摘 要：本文介紹了端頭與超前支架在孫疃煤礦1045綜采工作面的應用；端頭與超前支架相對于傳統抹帽及回柱放頂的有著明顯優勢，能夠有效控制頂板，減輕職工勞動強度，提高生產效率與效益。

關鍵詞：綜采工作面；端頭及超前支架；回柱放頂和超前抹帽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.085

采煤工作面端頭及超前巷道懸頂面積大，設備集中，受采動壓力影響大，特殊條件下維護困難，是影響采煤工作面的生產環節之一，也是工作面事故多發地點之一；如何安全且高效對工作面端頭進行支護是提高生產效率的重要途徑之一；端頭與超前支架在綜采工作面的應用，較好地解決了端頭支護的難題。孫疃煤礦采煤機械化程度較高，全部為綜采工作面，端頭與超前支護均采用回柱放頂和超前抹帽的方式，嚴重制約生產效率；在1045綜采工作面首次使用端頭與超前支架，取得的良好的效果，值得礦井其它類似工作面推廣。

1 工作面概況

1045綜采工作面煤層賦存條件穩定，煤層厚度2.0～3.5m，平均3.0m；煤層傾角15°；頂底板以泥巖、粉砂巖為主，局部為細砂巖；走向長度650m；切眼內共有109架型號為ZY10000/19.5/40型掩護式液壓支架，7架ZZG10600/20/40型過渡支架支護。

2 兩巷概況及超前管理

機巷：錨帶網索支護；超前管理采用四組ZQL2×5000/22/42超前支架前后依次順序支設；端頭支架為兩架ZTZ14500/21/40型端頭支架與轉載機機尾連接；機巷超前管理采用端頭支架與巷道超前支架相結合方式進行支護，端頭支架與超前支架間距不大于500mm，形成機巷及下出口支護。

風巷：錨帶網索支護；1045切眼支架安裝后有兩架ZZG10600/20/40型過渡支架作為端頭架與運輸機機尾連接，風巷超前管理采用四組ZQL10000/22/42超前支架前后依次支設。過渡架作為機尾端頭架與超前支架間距不大于500mm，形成風巷及上出口的支護。

3 架ZTZ14500/21/40型端頭支架和ZQL10000/22/42超前支架主要特點

ZTZ14500/21/40型端頭支架是總結和吸取國內端頭支架研究與使用優缺點的基礎上，結合淮北地區地質條件，為解決工作面下出口支護與維修困難和保證安全生產，而設計的端頭支架。該端頭支架與工作面過渡支架配合使用；后部采用四連桿結構，高度變化小，它與轉載機的關系是前后式的，即轉載機在支架前方，支架底座設置推移千斤頂通過連桿與轉載機機尾的推移底座連接，拉端頭支架，保持與工作面支架、過渡支架同步前進。該端頭支架在支護工作面下出口頂板的同時，隨著工作面向前推移，能夠推移轉載機，實現了工作面的連續生產，提高了推進速度。

ZQL10000/22/42超前支架是根據綜采工作面的推進，將巷道永久支護替換為臨時超前支護的支架。適用于矩形巷道或超前支護段受壓由拱形變為矩形需替棚的巷道。該支架四架為一組使用，每一架由前后兩個連接鉸接點。前架的底座后部與后架的底座前部通過連接頭、移架千斤頂連接，前后架互為依托，達到移架的目的。

4 應用效果分析

4.1 抹帽及回柱放頂式端頭及超前管理

在1045綜采工作面之前，其他工作面均采用機、風巷超前支護不小于20m，超前10m抹帽，機巷抹帽采取四排鉸接頂梁走向一梁兩柱支護；風巷抹帽采取四排鉸接頂梁走向一梁兩柱支護。機、風巷超前10m抹帽棚的支柱、梁應對號管理，梁用HDJA-1200限位梁，柱用DWX31.5-25/100單體支柱，抹帽棚外使用ф200mm×2400mm木料配合DWX31.5-25/100或DWS35-20/110/90單體支柱打一梁三柱走向挑棚支護。隨著工作面的推進，上下出口回柱，在切頂線附近打密集點柱支護上下出口頂板。

4.2 抹帽作業及回柱放頂存在的問題

（1）支護強度不夠。在過斷層等特殊地段不能承受頂板來壓，導致巷道不夠高和通風斷面不夠，為保證巷道高度和通風斷面，需采用清理臥底和刷幫的方式進行二次管理，管理難度大。（2）職工勞動強度大，不能實現工作面連續生產。抹帽作業需隨著工作面的推進把回柱的單體及鉸接頂梁向前挪移，勞動強度大；在采煤機到工作面機頭機尾時需停機回幫部單體支柱，每次停機20分鐘左右，不能夠實現工作面的連續生產。（3）木料投入巨大，材料浪費嚴重。抹帽作業大部分木料至采空區無法回收，導致木料浪費嚴重。

4.3 端頭與超前支架在1045工作面的應用效果及效益

（1）支護強度足夠大，能有效控制住頂板。從端頭與超前支架參數中可以看出，支架的支護強度相對于單體支護足夠大，在特殊地段及頂板周期來壓能夠承受住頂板的壓力，保證巷道的高度，確保了安全生產。（2）大大解放了職工的勞動強度，提高了用工效率與效益。端頭與超前支架的應用，大大減輕了勞動強度，支架的邁步前移通過片閥即可控制；同時也提高了用工效率，傳統的抹帽及回柱作業需要每班每巷需要至少5人來施工，支架只需要2人配合操作，每天每班可節約6個工，按我礦每天兩班割煤可節約12個工，每工平均年工資5萬元，可節約勞動成本60萬元。（3）減少了木料投入，節約了材料成本。端頭與超前支架基本不需要投入木料，抹帽作業工作面每推進一米，需投入約一方木料，按一方木料價格1000元計算，工作面走向長度650米，可節約材料成本65萬元。（4）提高了生產效率。采用端頭與超前支架，采煤機至工作面端頭不需要停機，實現了工作面連續生產，每刀煤相對傳統回柱方式要節約時間40分鐘，每天可多出煤一刀，一刀煤800噸，每月可多出煤2.4萬噸。

5 結束語

端頭與超前支架在1045綜采工作面的應用中看出，端頭與超前支架的應用能夠有效控制頂板，減輕職工勞動強度，提高生產效率與效益；在現場應用取得的良好的效果，值得礦井其它類似工作面推廣。

參考文獻：

[1]馬新民.礦山機械[M].徐州：中國礦業大學出版社，2003.

[2]倪興華，苗素軍，楊永杰.綜采工作面及順槽超前液壓支架支護技術[M].北京：煤炭工業出版社，2008（12）.