超前支護(hù)支架在葛泉礦東井的應(yīng)用探討

左曉劍

冀中能源股份有限公司葛泉礦 河北邢臺 054102

1 工程概況

1.1 葛泉礦東井11917 工作面簡介

11917工作面為東一采區(qū)1197、1198、1198上、1199、1199上、11910、11912、11913、11914、11915、11916工作面之間煤柱工作面。

11917運(yùn)料巷平行于東一采區(qū)軌道上山布置。11917運(yùn)輸巷平行于東一采區(qū)運(yùn)輸上山布置，沿9#煤層底板掘進(jìn)，整個工作面在東一采區(qū)是孤島工作面，主要目的是回收東翼一采區(qū)煤柱。

1.2 兩巷支護(hù)情況

運(yùn)料巷超前支護(hù)[1]采用ZCZ2200/15/28型超前支架配合單體與π型鋼長梁（或者米梁）進(jìn)行支護(hù)，超前支架采用6對共12架對超前段進(jìn)行支護(hù)，單體與π型鋼長梁（或者米梁）對支架與煤壁幫之間和后溜子處進(jìn)行支護(hù)，保證后溜子放煤和支架前移。

運(yùn)輸巷采用端頭液壓支架配合單體π型鋼長梁進(jìn)行支護(hù)，端頭液壓支架對轉(zhuǎn)載機(jī)和后溜子處，進(jìn)行支護(hù)，保證老塘處頂板安全。單體π型鋼長梁對超前段進(jìn)行支護(hù)。

圖2 11917 運(yùn)輸巷超前支護(hù)示意圖

2 超前支護(hù)支架簡介

2.1 運(yùn)料巷超前支護(hù)支架

11917運(yùn)料巷超前支護(hù)支架ZCZ2200/15/28由邢臺煤機(jī)廠制造，頂梁長約5m，地腳長約3m，每架帶護(hù)幫板4個，2個護(hù)幫板伸開以后可掩護(hù)寬度為1.6m。一對支架共可掩護(hù)頂板3.2米。每個支架之間用千斤頂連接，可以伸縮保證支架前移行走。

2.2 運(yùn)輸巷斷頭支架簡介

運(yùn)輸巷端頭支架設(shè)計(jì)2個支架，連接前溜子，保證對頂板的支護(hù)和前溜子往前推進(jìn)，兩架之間用千斤頂進(jìn)行連接，保證支架行走。整體對轉(zhuǎn)載機(jī)側(cè)和前后溜子機(jī)頭進(jìn)行支護(hù)，保證安全和出煤需求。

3 超前支護(hù)支架在實(shí)際生產(chǎn)中的優(yōu)勢

3.1 超前支護(hù)支架可以直接降低工人勞動強(qiáng)度

傳統(tǒng)的單體支護(hù)，每班生產(chǎn)時，運(yùn)料巷需要4個占號工進(jìn)行放頂打超前，工人都是人工放頂抬單體、抬梁，勞動強(qiáng)度大。采用超前支架進(jìn)行支護(hù)，只需要1個支架工進(jìn)行操作就可以完成超前段的頂板支護(hù)，降低了勞動強(qiáng)度。節(jié)省了大量勞動力，保證了安全生產(chǎn)。

3.2 超前支架具有可靠的安全性

超前支護(hù)支架掩護(hù)強(qiáng)度大，掩護(hù)面積大，比π型梁更具有可靠的掩護(hù)面積。Π型梁只能配合單體和半圓木對頂板進(jìn)行支護(hù)，對頂板的支撐面積有限，而超前支護(hù)支架對頂板的支護(hù)面積更大，受力更均勻，支護(hù)強(qiáng)度更大，從而有效完成對頂板的支護(hù)。使用超前支護(hù)支架，有效保證了職工的安全，較少抬扛單體，長梁等帶來的危險(xiǎn)。

3.3 超前支護(hù)支架具有高效性

超前支護(hù)支架操作簡單，使用比較方便，對于高效生產(chǎn)有積極作用。工作面推進(jìn)不再受兩巷放頂工作的制約，尤其是薄煤層，短工作面，工作面推進(jìn)快，正規(guī)循環(huán)次數(shù)多。

4 超前支護(hù)支架需要解決的問題

4.1 超前支護(hù)支架應(yīng)解決放頂煤工作面的適應(yīng)問題

11917工作面采用的超前支護(hù)支架，未設(shè)計(jì)工作面支架和后溜子處的掩護(hù)問題，由于工作面是放頂煤工作面，巷道的煤炭回收也應(yīng)該盡可能回收，但是，后溜子機(jī)尾的掩護(hù)問題，以及后溜子出事故后，電機(jī)和減速機(jī)更換時，空間位置問題需要配合好超前支護(hù)支架，這需要超前支架更加完善和合理[2]。

4.2 超前支護(hù)支架對材料回收有影響

由于超前支護(hù)支架[3]在支護(hù)巷道時，幾乎是全斷面支護(hù)，并且是在30米超前以外支護(hù)，所以，頂板上的錨索線在移架后就被破壞。回收錨索梁等工作，必須在移架之前操作，也就是說回收完材料后，頂板原有的支護(hù)就被破壞，只能依靠超前支護(hù)支架的支護(hù)[3]。

4.3 運(yùn)輸巷的超前支護(hù)支架需要大量實(shí)踐去設(shè)計(jì)

11917工作面在運(yùn)輸巷只設(shè)計(jì)使用了端頭支架，由于運(yùn)輸巷有轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備，巷道寬度不一致，給超前支架的設(shè)計(jì)帶來麻煩，所以要設(shè)計(jì)超前支護(hù)支架需要綜合考慮，把轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)設(shè)計(jì)成超前支架的一部分，還是有效的把轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)連接起來，在實(shí)踐中需要解決。

4.4 往復(fù)式超前支架對頂板有一定破壞

往復(fù)式超前支架工作原理是，前一組支架支撐頂板，后一組支架收支柱，通過千斤頂拉后一組前進(jìn)；后一組支架拉到位之后升起再推前一支架行走，如此往復(fù)推進(jìn)，對巷道頂?shù)装宥加幸欢ǖ钠茐牧Α敯宓钠茐娘@現(xiàn)的尤其嚴(yán)重，對頂板的切割和頂網(wǎng)的破壞顯得厲害，對頂板維護(hù)起不到積極作用，尤其在孤島工作面顯現(xiàn)尤為重要。

5 結(jié)語

超前支護(hù)支架可以有效解決浪費(fèi)人工、勞動強(qiáng)度大等問題，可以高效完成隊(duì)巷道支護(hù)的問題，具有很大的發(fā)展空間，是值得我們?nèi)ド钊雽?shí)踐和研究的課題。