超前支護支架在葛泉礦東井的應用探討

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運料巷平行于東一采區軌道上山布置。11917運輸巷平行于東一采區運輸上山布置，沿9#煤層底板掘進，整個工作面在東一采區是孤島工作面，主要目的是回收東翼一采區煤柱。

1.2 兩巷支護情況

運料巷超前支護[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）進行支護，超前支架采用6對共12架對超前段進行支護，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行支護，保證后溜子放煤和支架前移。

運輸巷采用端頭液壓支架配合單體π型鋼長梁進行支護，端頭液壓支架對轉載機和后溜子處，進行支護，保證老塘處頂板安全。單體π型鋼長梁對超前段進行支護。

圖2 11917 運輸巷超前支護示意圖

2 超前支護支架簡介

2.1 運料巷超前支護支架

11917運料巷超前支護支架ZCZ2200/15/28由邢臺煤機廠制造，頂梁長約5m，地腳長約3m，每架帶護幫板4個，2個護幫板伸開以后可掩護寬度為1.6m。一對支架共可掩護頂板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 運輸巷斷頭支架簡介

運輸巷端頭支架設計2個支架，連接前溜子，保證對頂板的支護和前溜子往前推進，兩架之間用千斤頂進行連接，保證支架行走。整體對轉載機側和前后溜子機頭進行支護，保證安全和出煤需求。

3 超前支護支架在實際生產中的優勢

3.1 超前支護支架可以直接降低工人勞動強度

傳統的單體支護，每班生產時，運料巷需要4個占號工進行放頂打超前，工人都是人工放頂抬單體、抬梁，勞動強度大。采用超前支架進行支護，只需要1個支架工進行操作就可以完成超前段的頂板支護，降低了勞動強度。節省了大量勞動力，保證了安全生產。

3.2 超前支架具有可靠的安全性

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

3.3 超前支護支架具有高效性

超前支護支架操作簡單，使用比較方便，對于高效生產有積極作用。工作面推進不再受兩巷放頂工作的制約，尤其是薄煤層，短工作面，工作面推進快，正規循環次數多。

4 超前支護支架需要解決的問題

4.1 超前支護支架應解決放頂煤工作面的適應問題

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

4.2 超前支護支架對材料回收有影響

由于超前支護支架[3]在支護巷道時，幾乎是全斷面支護，并且是在30米超前以外支護，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，頂板原有的支護就被破壞，只能依靠超前支護支架的支護[3]。

4.3 運輸巷的超前支護支架需要大量實踐去設計

11917工作面在運輸巷只設計使用了端頭支架，由于運輸巷有轉載機、破碎機等設備，巷道寬度不一致，給超前支架的設計帶來麻煩，所以要設計超前支護支架需要綜合考慮，把轉載機和破碎機設計成超前支架的一部分，還是有效的把轉載機和破碎機連接起來，在實踐中需要解決。

4.4 往復式超前支架對頂板有一定破壞

往復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；后一組支架拉到位之后升起再推前一支架行走，如此往復推進，對巷道頂底板都有一定的破壞力。對頂板的破壞顯現的尤其嚴重，對頂板的切割和頂網的破壞顯得厲害，對頂板維護起不到積極作用，尤其在孤島工作面顯現尤為重要。

5 結語

超前支護支架可以有效解決浪費人工、勞動強度大等問題，可以高效完成隊巷道支護的問題，具有很大的發展空間，是值得我們去深入實踐和研究的課題。