特殊液壓支架在傾斜煤層端頭支護中的應用

杜文璋

（大同煤礦集團北辛窯煤業有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

隨著綜采技術的推廣應用，我國煤炭資源開采的技術水平得到了進一步的改善，同時國內學者對緩傾斜煤層做了大量的研究[1]。崔峰等人[2]研究了緩傾斜沖擊傾向性頂板特厚煤層重復采動影響下覆巖裂隙發育規律；解嘉豪[3]采用工程調研、案例分析、理論研究、數值模擬與工程實踐等手段，研究了臨空側巷道沖擊礦壓特征及規律；徐波[4]采用數值計算和現場監測方法,對采動巷道的變形、破壞規律以及圍巖控制技術開展研究；宋廣鵬[5]采用現場實測方法,分析了該工作面超前支承壓力的分布規律,分析了巷道變形的三種主要形式以及各形式的變化規律。李春林等人[6]研究了開采過程中工作面頂板活動的規律和礦壓顯現規律。本文根據北辛窯礦實際情況，分析工作面回采過程中頂板存在的問題，提出采用一種特殊支架支護端頭頂板。

1 工作面概況

同煤集團北辛窯礦8103工作面位于一采區，標高 918～1 063 m；2103 巷走向長度 2 063.2 m，5103巷走向長度1 865 m；傾向長度165 m，工作面長181.2 m，煤層厚度 4.3～7.0 m，平均煤厚 5.6 m；煤層傾角平均為25°（回風順槽高于皮帶順槽）；工作面為首采面，西鄰+1040回風巷，工作面兩條順槽呈近東西方向布置，切眼呈近南北方向布置。

2 技術改造前存在問題及原因分析

2.1 技術改造前存在問題

工作面不斷推進過程中，由于刮板輸送機存在“上竄下滑”，工作面長期調斜開采，工作面頭部超前尾部將近10 m左右的距離，造成工作面端頭支架和1號支架架間距離大約有2～3 m，此架間形成大的“網包”，容易導致頂煤（矸）冒落傷人。

2.2 原因分析

1）受地質因素影響。8103綜采工作面為一單斜構造，回風順槽與皮帶順槽落差為74 m，工作面平均傾角22°，因而液壓支架、刮板輸送機等沿工作面方向會產生一向下的分力。

2）受推移方向影響。當采煤機由機尾向機頭方向割煤且逐架推移前刮板輸送機時，產生作用分力向機頭側；當采煤機由機頭向機尾方向割煤且逐架推移前刮板輸送機時，產生作用分力向機尾側。

3）受后部運輸機連接方式影響。拖移裝置安設在支架左(右)側，推移液壓支架或拉后部刮板輸送機時，受力矩影響,液壓支架將左向(左右)旋轉一定量,使液壓支架推移千斤頂偏向下端頭（上端頭）。推移前部運輸機時，推力方向向下端頭（上端頭）偏移，從而導致刮板輸送機加速向下(上)移動。

3 支護方案優化

通過現場實踐后，對綜采工作面頂板情況、回采工藝、支護效果等綜合研究后，采用一種特殊液壓支架支護頂板（見圖1），以解決頂板支護問題。

圖1 特殊液壓支架支護方式

4 結語

通過支設特殊液壓支架后，不僅對頂板控制起到了很好的作用，而且降低了工人的勞動強度，降低了材料維修費用，提高了采煤機的開機率，保證了綜采工作面的安全高效生產。