浅论综采工作面顺槽使用液压之架和液压单体进行超前支护的优劣

浅论综采工作面顺槽使用液压之架和液压单体进行超前支护的优劣苏村煤矿生产科郭飞飞随着综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对两道断面尺寸要求越来越大，传统的工作面超前支护方式从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作性、安全性等方面都有些不能适应安全高效综采工作面对超前支护的要求，两道超前支护已经开始显现为制约工作面高产高效的瓶颈。我们国内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铰接顶梁进行支护,根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,单体液压支柱配合铰接顶梁、π型钢梁等进行超前支护具有局限性:(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,既增加了劳动强度,又不利于安全生产。(2)支护速度慢。由于单体液压支柱、顶梁支设及回撤速度难以大幅度提高,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,并且全部采用人力,造成工作面回采使用人员多,劳动强度大。(4)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。我个人通过对国内各大矿井在使用新型超前支架方面的现阶段情况进行初步了解后,发现使用新型超前支架后工作面顺槽在采动引起的超前支承压力影响作用下,其围岩变形量很小,巷道处于稳定状态，基本可以保证工作面超前顺槽的安全。同时我得出以下几点看法：一、使用液压支架超前支护的优点：(1)机械化超前支架代替了传统的单体液压支柱和金属铰接顶梁、π型钢梁等的超前支护方式,实现了采煤工作面超前支护的机械化和自动化,是采煤工作面超前支护形式的一次创新和革命。(2)超前支架采用手动操作前后架交替自移,实现机械化、自动化超前支护。(3)四连杆机构设置在支架后部,为超前支架具有良好的稳定性和运动轨迹提供保证。二、目前国内各矿在使用液压支架超前支护方面的不足：1)部分超前支架的移架方式容易造成对顶板的反复支撑，引起顶板变形严重和破碎，不利于巷道围岩的维护。且由于巷道采用锚杆、锚索支护，在巷道壁会有一部分外漏，影响超前支架顶梁与巷道顶板的接触效果。2)对于两巷超前支护段来说，顶底板和两帮的变形量都很大，而两帮发生冲击的可能性更大，要求支架具有较强的防护两帮冲击的能力。而实际的超前支架，除了义马跃进矿的门式支架+椭圆型棚的组合外，一般都只对顶底板具有较高的防护能力，侧向的防护能力和稳定性不足。3)超前支护段中放置有各种生产配套设备，这些设备的尺寸、位置和超前支架不易配套，不如单体支柱灵活。三、目前国内各矿在液压支架超前支护方面的实际应用情况：(1)加强了巷道顶板支护强度,特别是在临面开采时,效果更加明显；(2)减小了职工的劳动强度,提高了劳动效率；(3)推移快速稳定,有利于组织工作面快速推进,实现高产高效；(4)安全程度高,并且降低了维护成本；(5)支架可满足急倾斜工作面轨道顺槽的超前支护要求。总之，我个人认为从改善矿井顶板支护条件，降低原煤生产成本，实现今后采煤工作面减人、提效及提高工作面自动化程度，提高矿井整体经济和社会效益等方面来讲，超前支架支护方式替代液压支柱支护方式对工作面顺槽进行支护是一种必然趋势，因为超前支架既能满足采煤工作面超前支护距离、支护强度及其他安全间隙,又在使用方面快捷方便,利于工作面快速推进。但我们也不能盲目安设，必须以矿井地质条件为主，在支架的选型和设计等方面多做研讨，从而找到适合于本矿或本公司的优质产品。参考文献:[1]付荣.综采工作面顺槽超前支护液压支架在补连塔煤矿的应用[2]杨振复,罗恩波.放顶煤开采技术与放顶煤液压支架[3]钱鸣高，石平五．矿山压力与岩层控制[4]朱真才，韩振铎．采掘机械与液压传动[5]罗文．工作面顺槽超前液压支架的研制及应用[6]何勇．超前支护式液压支架在综采放顶煤工作面的试用[7]吕兵．成庄矿综采工作面超前液压支架的设计[8]赵建敏．综放孤岛工作面顺槽超前支护选型研究[9]潘永健，毛昌明．工作面顺槽超前支护设备现状综述[10]韩淑珍.放顶煤过渡支架与端头支架的研究