綜采工作面端頭支架與超前支架配套應用探析

阿拉坦嘎達蘇

（同煤集團礦井輔助運輸管理處， 山西 大同 037000）

1 工作面概況

同煤集團某正在采集的礦井6132 工作區域通道長度1 575 m，斜坡長度206 m，開采的15 號煤層平均厚度達到6.98 m。采集區域采用后退式綜合采煤機進行開采，掘進方向沿著15 號進風巷方向，開采的為高3.7 m、寬5.2 m 的類矩形斷面，支撐上頂面的結構為錨桿錨索金屬網鋼帶，礦道兩邊采用錨桿金屬網對兩側進行加固，每個錨桿安裝間距均為900 mm。

6132 工作區域的頂板的進風孔和超前段采用了端頭支架和超前支架進行保護，采用支架可以大大減少工人的工作量，減少了正規循環時間，充分保障了頂板安全和施工安全[1-3]。

2 進風端頭支架與超前支架的布置方式

為了可以在工作區域及時對采集的煤礦進行運輸，要求巷道通人等，工作區域加強了支架的強度，進而保障了進風口和超前段通道的安全，工作區域采用的超前支架和進風端口支架可以及時地對超前段和進風口進行保護。

3 端頭支架與超前支架設備參數及簡介

3.1 ZFT25000/20/38H 型端頭支架

對ZFT25000/20/38H 進行分組(兩架一組)，采用的結構為轉載中置式，安裝采用左右對稱式獨立安裝。支架的上端面和下端面又分三段組成(前中后)，并使用銷軸對這三部分進行連接，以達到支架和轉載機可以進行互動的目的。支架的上端面左右兩側安裝有活動護板，內側安裝固定的頂板，以達到增加支護的護頂面積的目的。安裝的支架前中后段頂梁安裝有1 個千斤頂，防止支架倒塌和調架，支架結構及其技術參數如圖1 和表1 所示。

圖1 ZFT25000/20/38H 型端頭支架結構

表1 ZFT25000/20/38H 型支架主要技術參數情況表

3.2 ZCZ16000/26/45D 型超前支架

對ZCZl6000/26/45D 型超前支架進行分組安裝(四架一組)，其結構為中置式結構，兩列支架組中安裝轉載機，可以滿足左右工作區域的使用要求。每列支架都是由2 架完全一樣的支架組成，采用推移梁與轉載機對前后支架進行連接，每個支架的頂梁都安裝一個調架千斤頂，防止支架倒塌和調架。支架的技術參數和支架結構如下頁圖2 和表2 所示。

4 進風端頭及超前支護的頂板管理

1）進風巷超前支護。在原有的支架安裝基礎上，采用ZCZl6000/26/45D 型超前支架對超風前進行保護。安裝的支架分為三組，并采用獨立并排的方式進行組合；每組的工作方式依靠千斤頂來完成；端頭支架與超前支架在工作時必須同步；巷中需安裝超前支架；超前支架的推拉油缸應始終保持收縮狀態。第一組拉架時將支架推動，使其達到工作要求后再將第二組進行重復操作。兩組支架不能同時進行下降操作。

圖2 ZCZ16000/26/45DA 型超前支架結構

表2 ZCZl6000/26/45D 型支架主要技術參數情況表

2）工作面進風端頭支護。安裝的端頭（ZFT25000/25/38H）可對支架進行保護。當安裝的保護裝置與煤幫側之間的距離大于1 cm 時，可以在煤柱側安裝單體液壓支柱和點柱，安裝距離分別為0.3 cm 和1 m；安裝4 根間距1 m 的支設密柱于端頭架尾梁端；安裝的端頭支架必須壓緊在頂板；操作端頭架的具體步驟是：當操作端頭支架時對支架的左或右架的控制閥進行控制，將中后支架立柱降低，然后通過千斤頂對其進行移動，同時升起支架的前后端面，使其能夠達到承重的要求，完成上述動作后，對另一側的支架重復上述的操作[4-5]。

5 使用端頭與超前支架配套分析

5.1 優點

1）采用的端頭支架與超前支架組合使用，可以明顯改善以前只采用單體支柱支護的缺點，配套使用后明顯增加了支護的質量，加大了支護的保護面積，有效減少了頂板長期使用的下降和變形等情況，增大了通道的有效施工面積，有效避免了頂板塌方的事故問題，提高了員工的安全等級。

2）組合使用端頭支架和超前支架，不僅可以有效減少了職工的工作強度，而且提高了其工作效率，減少了在井下的時間，而且大大提高了礦井的開采效率，提高了經濟效益。

3）組合使用端頭支架和超前支架，大大減少了維修和維護工人的工作量。在維護設備時只需維護回風端頭就可以，在某種程度上，減少了生產制造成本，提高了維修的效率。

5.2 缺點

1）組合使用端頭和超前支架，若安裝不完善，支架的頂梁可能對進風頂板造成擠壓，造成零件的變形，導致瓦斯聚集，若頂板發生脫落等現象，則可能導致瓦斯濃度過高，進而導致煤礦安全事故。

2）組合使用端頭支架和超前支架，相應的轉載機的長度也要增加，這樣可能會導致轉載機超負荷運轉，并且磨損更大。

3）進風通道的頂板若過高，則可能導致端頭架和超前架不能緊壓頂板，初撐力可能不足以撐住支架，若安裝的頂板和底板不平，容易導致安裝的支架傾斜。

4）工作區域（6132）運轉過程中，在出煤過程中，安裝在機頭殼的電磁閥坑容易受到煤塊的撞擊，造成損壞。

5.3 使用端頭和超前支架經驗

若要保持好安裝的端頭支架和超前支架，保障采煤工作的正常運行，就必須做到以下幾點：

1）需要在進風通道的超高段采取以下措施：提前在超高段進行施工，組裝并安裝錨索，在錨索下方安裝橫向槽鋼，并在其上方連接6 m 以上組合在一起的梁和板木。

2）若掘進的巷道高度不足，則安裝的端頭支架和超前支架可能拉不出支架，因此必須在安裝前進行起底操作。

3）要保護好調架千斤頂，否則會導致端頭支架和超前支架傾斜，嚴重威脅員工的生命安全。

4）若轉載機發生壓溜事故，則可能是進風走向明顯上揚所導致的，因此必須靈活安排工序，保障生產的穩定有序進行。