端头支架、超前支架在综采工作面的应用与研究

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1、超前支架.端头支架在综采工作面的应用研究摘要：从工作而概况、采煤方法及设备型号、液压支架的布置、效益分析等方面,论述了端头液压支架代替密集支护在发凤凰111矿综采T作而的应用。关键词：综采；端头液压支架；液压单体；密集；支护1综采T作面超前支护现状及局限性根据《煤矿安全规程》规定，采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内，必须加强支护；综合机械化采煤工作面范围内的巷道高度不得低于1・8mo即采煤工作面两顺槽20m范围内必须采取超前加强支护。传统的采煤工作面两顺槽超前支护主要以单体液压支柱配合金属钱接顶梁进行支护，根

2、据巷道断面及顶板压力情况确定支护参数，以确保安全出口的畅通。但是在特殊地质条件和临面开采时，单体液压支柱配合较接顶梁进行超前支护的局限性逐渐表现出来，主要有以下几个方面：(1)支护强度低。对于顶板压力较大的煤层，达不到支护强度，易造成工作面安全出口处顶板下沉，单体支柱钻底多，回撤困难，特别是工作面后部密集切顶处尤其如此。(2)支护速度慢。由于单体液压支柱、顶梁支设及冋撤速度难以人幅度提高，制约了工作面的推进速度，难以实现高产高效。(3)劳动强度大。由于支设回撤单体支柱及顶梁频繁，造成工作面冋采使用人员多，劳动强度大。(1

3、)成本高，安全性差。因顶板压力大或操作等原因，支柱、顶梁、柱鞋的损坏量较大，增加成本支出。并且工序复杂，人工操作多，造成事故的概率较大。综采工作面端头的支护方法综采工作面两端头常规的支护方法是人工采用单体液压支柱配合木柱帽进行密集支护，单体支护间距耍求不得大于1m,人工搬移支柱次数为1次/根/循环，且综采工作面两端头受顶板初次来压和周期来压的影响属应力极不稳定区，人工操作时不仅劳动强度大且存在很大的安全隐患。针对以上问题，凤凰山矿首次在综采工作面采用端头液压支架代替端头密集支护的办法进行支护，取得了良好的效果。1-匸作面

4、概况2采煤方法及设备型号主要采煤配套设备见表lo设备名称帽Z—2800,DZ—3150采煤机规格型号0.8x0.2x0.15刮板输送机MWG—200/500CD备注SGZ—764/400液压支架ZZ—40001刀35无链牵引双滚筒转载机SZZ—764/160两种类型破碎机PCM—1101m3坑木折合40个胶带输送机DSP—1063/1000D单体液压支柱木柱表1米煤配套设备表3液压支架的布置综采工作面采用常规布置法町布置支架数为：N=[(L+2S)・2X0.7]-4-1.5(1)综采工作而采用端头支架代替密集布置法可布置

5、支架数为：N二[(L+2S)-2X0.4]H-1.5(2)式中：N支架数量，架；L综采工作面采长，m；S顺槽底宽，m。0.7m为安全出口宽度；1.5m为支架顶梁的宽度；0.4m为端头支架距离保险煤帮的最人距离。采长147m,两顺槽底宽均为3.6m,由公式⑴可知，采用常规法可布置支架数为101架，由公式⑵可知，采用端头支架代替密集法可布置支架数为102架。在运输机有效长度不变、安全出口不能小于0・7m的前提下，为了使端头支架与运输机合理连接，在运输机机头、机尾底座各增加一个簸箕装置，用于连接工作面头、尾两架端头支架。4效益

6、分析4.1经济效益El=td(m)/k=25XI000X(12X8)/40=60000元，式中：E1月节约费用，元；月生产天数，d(取25d)；d坑木单价,1000元/m3；I日循环个数，个（取12个）；n每循环节约木柱帽个数，个（取8个）；k1m3坑木加工柱帽数，个（取40个）。常规人工搬移液压支柱进行端头支护所需时间为10min/端头/循环，机头机尾两个端头共需要20min,口循环个数为12个。采用端头液压支架进行密集支护所需时间为3min/端头/循环，机头机尾两个端头共需要6min,每循环节约吋间为14min,El

7、循环个数可达到14个。增加经济效益：E2=TtArd=253X25X2X200=253万元,式中：E2月增加经济效益，元；T每循环生产的原煤产量，t（取253t）；t月生产天数，d（取25d）；△日增加循环个数，个（取2个）；d吨煤单价，200元/t。4.2社会效益1）增大了工作面顶板安全控制范围，增强了工人端头支护的安全保证。2）减轻了工人的劳动强度，按每根单体支柱1次/循环搬移计算，每班可减少搬移单体支柱次数为48次。3）采用端头液压支架代替密集支护后，端头维护工作由原来的2人减少为1人。且增强了生产工艺过程中各工序

8、间的协调统一，大大提高了人工效率。5端头支架的主要优点(1)该支架的主要特点是保留液压支架稳定性好，保证足够支护强度的条件下，使结构简单，尺寸更紧凑，具有整体性强，安全可靠等优点。(2)立柱采用单伸缩，双作用结构，提高了支架的支护强度。(3)操纵阀布置在前架立柱前方的顶梁下方，改善管路系统,便于操作、管理和维修。(4