并聯頂梁液壓支架在青山煤礦的應用

馬俊嚴，屈紅軍，藍 杰

（萍鄉礦業集團 青山煤礦，江西 萍鄉337014）

青山煤礦開采急傾斜煤層，主采大槽、管子槽、硬子槽煤層，其中硬子槽煤層發育較好，最厚17m，一般4m，平均8m，結構復雜。煤層厚度為8m及以上時，采用水平分層開采，即在煤層頂底板布置雙順槽進行煤皮假頂水平分層開采。支護方式采用CZ25型單體液壓支柱和HDTA－100型鉸接頂梁，一梁一柱的走向型支護方式，煤皮頂板采用自制竹笆支護，分層采高2.5m，工作面排距為1m，柱距為0.6m，回采工藝為炮采，全部陷落管理頂板。采區工作面為負壓通風，工作面底板為運輸、進風巷，頂板回風，此采煤工作面支護方式勞動強度大，回采效率受支護工序影響較大。2012年下半年引進并聯頂梁液壓支架，并于8月份在硬子槽482盤區六2層工作面采用并聯頂梁液壓支架試采，該支架雙聯頂梁，雙前伸梁，可起得超前支護作用，單梁邁步行走，適用頂板變化大的工作面。

1 并聯頂梁液壓支架試采應用

1.1 工作面概況

西482盤區六2層東翼工作面平均采寬15.0m，走向長100.0m，儲量16kt。開采方向由東向西，先在頂底順槽之間開切割聯通，形成通風系統，底板巷為運輸、進風巷，頂板為回風巷，新風從六層石門經六至六2上山組至六2底板運輸巷到達工作面，再由頂板回風巷至八層專用回風巷。

并聯頂梁液壓支架工作面布置見圖1，主要技術參數見表1。

圖1 并聯頂梁液壓支架工作面布置

表1 并聯頂梁液壓支架主要技術參數

1.2 工作面安裝、操作及拆除程序

（1）架子安裝：① 工作面拉出切割后，工作面開始安裝支架，采高達到規定，每排在頂梁上鋪設假頂，頂梁呈聯鎖邁步狀態。② 安裝支架時，從頂板到底板從無出口到有出口的順序依次逐架撤出頂梁，步距達到1m時安裝一組支架，步距超過0.6m時，超寬處使用單體、交接頂梁或者鐵棚子臨時支護，以此類推，逐架替完，替出的單體、鉸接頂梁和單體液壓支柱，及時運到指定地點，碼放整齊。③ 安裝時準備2根鐵梁、溜子鏈條、4根液壓單體以及2個5t手拉葫蘆。先將4根單體升起，單體上分別放一根鐵梁支撐在工作面老塘側及大墻側（根據支架長度確定距離）用手拉葫蘆分別掛在支架兩端將梁進行升降，在高度達到1.5m以上時開始安裝支架單體，全部安裝完后將架子升到頂板，升梁時用兩把注液槍，同時升梁下單體，并保持梁水平升起。④ 頂梁貼緊頂板達到初撐力后，再撤掉臨時單體，并且保證梁與梁之間平穩。⑤ 安裝支架工作嚴禁與其它工作平行作業，嚴禁在吊裝的支架底下操作。升起安裝支架時，2人一組，一人給壓升柱，一人在后方觀察協助升架，升柱人員應站在出口方向，支架下方嚴禁有人作業停留。

（2）移架、伸梁：① 移架前必須將老塘溜子向大墻推移一個步距0.8m，并保證溜子成一直線，否則不準移架。②移架順序按從工作面頂板到底板，無出口到有出口的順序進行，待第一組移完后，方準分組移架子。③ 每組架子由主梁和副梁2根梁組成。每組架子按先移副梁后移主梁順序交替邁步進行，即先將主梁單體液壓支柱重新注液升緊，再將副梁支柱卸載、提柱，先提后柱、后提前柱，副梁前移、副梁升柱。隨后同樣方法將主梁前移。④ 移架時可少量降柱（一般降50～100mm），然后立即帶負荷擦頂移架，嚴禁多次升降架，避免頂板造成大墻及工作面頂板漏頂、射渣。⑤ 移架時必須緊靠頂板，達到0.8m的行程，并充分利用推移千斤頂，將支架調正。⑥ 移架后及時升柱，使頂梁升緊、升靠頂板，達到支架初撐力。⑦ 大墻放炮后，立即伸出前伸梁，及時維護頂板，移架時，邊收前伸梁邊移架，并保持帶壓擦頂移架，支架到位后，及時升柱，找好迎山角度，使之達到規定初撐力。⑧ 移架要一氣呵成，力爭保持工作面控頂距最小，移架前首先將所有支柱重新2次注液升壓，防止架子傾倒。⑨ 支架前移時，液壓支柱必須提前提起柱腳，使其脫離底板，嚴禁托拉著液壓支柱移架。⑩遇到單體液壓支柱被壓成“死柱”時，不得炮崩、錘擊或用絞車硬拉，應采取打臨時支柱，然后采用臥底的方法取出。

（3）撤除架子：① 撤換單組支架時，先在支架之間用2.4m長的粗扁木作為頂梁，用單體液壓支柱一梁三柱支護好棚頂，在液壓支架的2組單梁中間部位各打一個單體液壓支柱作為液壓支架頂梁的臨時支護，然后縮回支架前伸梁并把支架的4只頂子上提。拆去各種連接管路，拆去主梁和副梁之間的連接銷，卸去頂子，用2個5t的葫蘆將支架系住、最后對中間的臨時單體進行緩慢卸壓，使支架跟著單體緩慢下放。② 從第一組的第一根頂梁開始，依次進行，直至全部撤除。

2 試采期存在的問題及建議

1）建議在支架結構上對梁頭結構進行改進，焊一塊和單體液壓支柱頂端配套的鋸齒形鐵板或是梁頭下方制成凹形結構，便于與單體液壓支柱聯合使用（見圖2）。

圖2 支架梁頭結構的改進

2）建議在支架結構上針對支架的操作手柄易受爆破后硬煤塊沖擊變形的問題，建議在操作手柄前方配一螺絲連接可拆卸的鐵板，從而保護手柄。

3 結語

通過并聯頂梁液壓支架采煤工藝試采，總結有以下優點：

1）能夠達到現有安全管理要求，工作面開采安全方面更有保障。

2）并聯頂梁液壓支架安全性能好，操作工藝簡單。

3）該支架通過連桿將兩個頂梁連接成一體，頂梁之間即可以相對前后移位，又能相對上下移動，借助雙作用支柱和推進液壓缸，即可完成支架前后動作。

4）該支架2個頂梁并聯布置，用4根支柱支撐，支架寬度可達到0.73m比單體支護更適用于變化大的頂板管理。

5）該支架根據底板軟硬程度備有柱腳底盤。

6）該支架雙聯頂梁，雙前伸梁，可起到超前支護作用，單梁邁步行走，適用頂板變化大的工作面。

7）能夠有效減輕工人的勞動強度，提高勞動效率。如果用單體液壓支柱配交接頂梁支護回采六2工作面每班需要4人作業，而現在采用并聯頂梁液壓支架支護回采只需要2人就可以滿足生產需要。

并聯頂梁液壓支架自從2012年試采后，達到預期效果，多次迎接全省各兄弟單位的現場觀摩指導，現該采煤工藝正在大力推廣使用。