分体顶梁组合悬移液压支架在龙王庄煤矿的应用

分体顶梁组合悬移液压支架在龙王庄煤矿的应用

米艳军

米艳军（三门峡龙王庄煤业有限公司河南三门峡472400）

中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）03-0000-01

龙王庄煤业公司Ⅰ采区主采二叠系山西组二1煤层，煤质松软易碎，粉末状，遇水成泥，属典型的豫西三软不稳定煤层。为了提高安全系数和煤炭采出率、降低工人劳动强度，龙王庄煤业通过论证进行了回采工艺改进，应用分体顶梁组合悬移液压支架炮采工艺，取得了很好的经济效益。

一、工作面概况

1111工作面位于Ⅰ采区轨道上山西翼，1111工作面走向长平均332.5米、倾斜宽150米，工作面标高为+190m～+230m，煤层平均倾角13°，平均厚3.5m。工作面直接顶为12.46m的细砂岩，直接底为2.4m的泥岩。

二、分体顶梁组合悬移液压支架放顶煤工艺的应用

（一）分体顶梁组合悬移液压支架技术参数

工作面采用ZH分体顶梁组合悬移液压支架支护，支架型号为：ZH2000/17/25F，支架高度1.7～2.5m；支架长度2.7m；前探梁长度0.8m；支架中心距为1m；支柱数量4根；直径110mm；移架步距0.8m；工作阻力2000KN；初撑力1200KN；支护强度0.59MPa；泵在压力20～31.5MPa；工作液为M10乳化液，浓度3%～5%。操作方式：立柱为本架操作，顶梁为邻架操作。

（二）工作面支护形式的配合

1.安全出口支护：工作面上、下安全出口均采用6对3.6mΠ型梁配合2.5m单体柱二梁七柱对棚支护，排距1.1m，误差±100mm；棚距0.5m，误差±50mm，两安全出口必须超前工作面一排做出，高度不低于1.8m，保证行人畅通。

2.端头支护：采用3根2.4mΠ型梁配合DW-22单体柱一梁三柱支护，排距1.1m，柱距0.8m。在老塘侧距老塘柱400mm处加打一根单体柱，胶带顺槽端头滞后工作面不得大于2m，轨道顺槽端头不得滞后工作面与工作面切齐。

3.两顺槽超前支护：轨道顺槽、胶带顺槽由煤壁向外20m范围内支架应完整无损，并进行超前支护，距煤壁10m范围内打双抬棚，10m～20m范围内打单抬棚，非采煤帮打20m单抬棚，抬棚柱距1.1m，抬棚使用DW-25单体液压支柱配合2.4mΠ型梁一梁三柱支护，超前支护范围内巷道高度不低于1.8m。

三、工作面支护设计

依照经验，通常工作面支架必须能够有效支撑6～8倍采高岩石所受的重力，工作面支护设计按支撑8倍采高所受重力计算。

（一）计算支护强度

pt＝9.81×h×γ×k

＝9.81×2×2.5×8

＝392.4kN/m2

式中：Pt——工作面合理的支护强度；

h——采高，取2m；

γ——顶板岩石的容重，t/m3，取2.5t/m3；

k——工作面支柱应支护的上覆岩层厚度与采高之比，该处取8。

（二）支架的工作阻力

P=pt（L1+L2+A）B

=392.4×(2.5+0.8+0.2)×1=1373.4KN

式中：P——支架工作阻力，kN；

L1——支架长度，m；

L2——前伸梁长度，m；

A——支架的梁端距，m；

B——支架的宽度，m；

pt——支架支护顶板所需的支护强度

设计支架工作阻力2000kN＞1373.4kN，因此选用工作阻力2000kN支架满足需要，柱鞋采用ø280铰接柱鞋，受力部厚不少于30mm。

四、分体顶梁组合悬移液压支架的优点

（一）ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压支架前后各2根支柱为箱式结构可全面掩护顶板，满足护顶要求。支架尾部有左右挡矸板，防止老塘矸石滚落在工作面。

（二）稳定性高，工作面所有支架用托梁连接，使工作面的支护具有整体性，可避免顶部侧向来压发生推倒、分架事故。

（三）操作工序简单，采用ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压支架支护，比单体柱配合∏型梁支护少了单体柱反复支、撤，∏型梁反复拆移等工序也减少了液压枪在工作面来回轮换使用造成的不便，支护时，只需扳动操作手柄即可实现支架的升降。

（四）煤炭回收率高，ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压支架前后各2根支柱，放顶煤时提起老塘一根支柱，可使掏煤口间距达到0.8m，提高煤炭回收率。

（五）安全性高，ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压均采用Φ110mm的立柱支撑，出撑力大，并且支柱均通过穿销与顶梁连接，避免了倒柱伤人事故发生。

五、分体顶梁组合悬移液压支架使用中存在的问题及处理

（一）1111工作面直接底为泥岩，抗压强度弱，遇水侵泡后，导致支柱钻底严重，造成工作面高度达不到要求，在回采过程中在支柱下垫1m×0.2m×0.15m的方木可制止支柱钻底保证工作面高度。

（二）1111工作面地质条件复杂，在回采过程中工作面需不断的调整仰、俯角容易造成悬移支架安全销断，在调整过程中仰角不大于7°，俯角不大于10°可以避免安全销断。

（三）回采过程中移托梁速度满，可在悬移支架辅助进液管每隔50m加一个截止阀，在移托梁时关闭截止阀分段操作可加快移托梁速度。

（四）回采过程中如遇顶煤较活时，可在移架时用荆芭闭严架间，放荆芭时收回前探梁，把荆芭放在顶梁上用背木棍支好，然后伸出前探梁，可有效的防止顶煤从架间流出造成空顶。

六、结语

1111工作面回采中采用ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压支架支护，实现了支架连锁，提高了支护稳定性，促进安全生产；简化操作工序；降低工人劳动强度；增大工作空间。ZH2000/17/25F型分体顶梁组合悬移液压支架既实现了支护强度高，支架整体性高的优点，又克服了单体柱配合∏型梁的缺点，实践证明，分体顶梁组合悬移液压支架，安全、经济效益良好，值得广泛推广应用。

作者：米艳军（1989—），男，山西大同人，技术员，2008年毕业去山西雁北煤炭工业学校，现从事煤矿技术工作。