急倾斜煤层综采工作面下端头支架支护技术应用

急倾斜煤层综采工作面下端头支架支护技术应用

尤国俊

【摘要】本文主要阐述急倾斜煤层坚硬顶板软煤软底综合机械化采煤工作面下端头支护过程中出现的问题，提出采用急倾斜煤层下端头横式液压支架支护技术，从设备选型，布置及操作工艺进行论述，解决了急倾斜煤层综采工作面下端头支护难题，为建设高产高效工作面奠定基础。%This paper mainly expounds the steeply inclined seam with hard roof, soft coal and soft bottom comprehensive mechanization min-ing coal working surface and the lower end of the supporting process problem, the steeply inclined coal seam and the lower end of the horizon-tal hydraulic support supporting technology, from the selection of equipment, layout and operation process is discussed, and solved the steeply inclined coal seam fully mechanized working face end support problem, in order to lay the foundation for the construction

of high production and high efficient working face.

【期刊名称】《煤矿现代化》

【年(卷),期】2016(000)004

【总页数】3页(P8-10)

【关键词】急倾斜煤层;下端头支护;技术应用

【作者】尤国俊

【作者单位】新疆焦煤集团有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830025

【正文语种】中文

【中图分类】TD355.4

2130煤矿井田内有可采煤层6层，矿井主要开采煤层属下侏罗纪八道湾组1、2、4、5、6号煤层，累计可采煤层厚度22.78m，煤种为低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性的优质炼焦煤，煤岩层倾角在39°～55°之间，井田煤层为单斜构造，走向近东西，向南倾斜，井田内各煤层的顶、底板岩石稳固性属不稳定的类别，工程地质条件属中等的类型，属于急倾斜、软煤、软底、硬顶板地质结构。

开采26221工作面煤层厚度3.2～4.2m，煤层厚度变化较频繁，煤层结构复杂，

走向长度1300m，倾斜长度120～140m，煤层倾角由东至西在39°～55°，工作面平均倾角47°，工作面由西向东回采。工作面运输巷沿6号煤层顶板水平布置，沿中线掘进，断面形状为斜梯形，巷道宽4.0m，下帮高1.5m，上帮高4.8m，掘进断面积为12.5m2，净断面积为12.25m2。采用锚网梁+锚索支护，锚杆间排距为1.2m×1.2m。

2130煤矿自2003年使用走向长壁后退式综合机械化采煤技术工艺，上下端头和

超前支护使用铰接梁配合液压单体支柱支护，顶板管理使用坚硬顶板超前预裂技术，随采随冒。采用铰接顶梁配合液压单体支柱支护顶板时，支柱间排距均匀分布，通常端头支护为4排。

铰接梁长1.2m，柱距1.2m，排距0.9 m，梁端距为0.34m，支柱迎山角7°～8°，侧偏角3°，相邻两柱之间用防倒绳连接。

随工作面推进，支架顶梁靠端头支护侧距离大于或等于1.0m时，增加一排单体柱，小于1.0m时减少一排单体柱，依次类推。端头支护的每一排支柱与工作面伪斜角度相一致，即与工作面支架成一条直线，靠采空区侧的一排支柱打戗柱加强支护，在采空区侧支柱悬挂防矸网和警示牌。遇顶板破碎，梁上铺设金属网支护。

存在的问题：随着工作面推进，循环支护用人多，支护时间长，劳动强度大，工作效率低，在采空区侧泄移单体柱易出现顶板漏顶伤人，安全没有保障，由于单体柱顶底接触面积小，顶板来压时支柱容易钻底，造成支护强度不足，工作面周期来压顶板垮落，容易推倒支柱。

2130煤矿自应用综采技术以来，综采工作面皆采用伪仰斜布置工作面进行回采，上下端头和超前支护使用铰接梁配合液压单体支柱支护，因以上因素多年来严重制约工作面回采进度，安全生产，为解决这些问题，提出在6号煤层采用大倾角大采高坚硬顶板软煤软底真倾斜综合机械化采煤工艺技术，工作面下端头采用横式液压支架支护配合工作面支护。

3.1 下端头支架支护的基本要求

工作面综采设备的配套和选型直接关系综采设备的有效发挥和可靠性，决定高产高效目标能否实现。2130煤矿大倾角（最大倾角55°），对端头支架有严格的安全配置要求：

（1）端头支护必须保证综采配套设备的安全运行以及综采工作面的正常推进。（2）为保证工作面的安全生产，工作面必须具备足够的风流量，端头支护必须有足够大的通风断面。

（3）综采工作面是工作人员的进出通道，又是事故多发地段，端头支护必须牢固可靠，以保证行人的绝对安全。

（4）综采工作面端头是采煤机进刀打回头的地点，为减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率，端头支护必须有利于采煤机自开切口。

（5）端头处在综采工作面边缘，面积较大，端头支架应有较大的切顶能力。（6）端头支架不但要保证刮板输送机机头及自身的顺利前移，而且要保证转载机及破碎机前移，因而对端头支架的推移力及拉架力有更高的要求。

3.2 横式端头支架结构和主要技术特征

横式端头支架由A架、B架共4架（其中A架共3架）组成，形式为横式布置和前移。端头支架主要由伸缩梁、顶梁、护帮、升降座、底座、各种挡矸板等组成，4架支架之间由推移千斤顶进行连接，并依靠其实现各支架间的相互移动，顶梁与升降座铰接，立柱斜撑顶梁，升降座千斤顶控制升降座，可以自如地适应急倾斜煤层倾角变化和受力状况。

A架主要伸缩梁、顶梁、护帮、升降座、底座、各种挡矸板等部件组成。伸缩梁与顶梁利用伸缩梁千斤顶连接并控制伸缩梁伸缩；顶梁与底座利用升降座立柱连接并控制顶梁的升降；伸降座一端利用连接销轴与顶梁连接，另一端与底座进行焊接固定。

B架主要由伸缩梁、顶梁、护邦板、升降座、底座以及各类挡矸板等部件组成。其结构与A架大体一致，只是底座比A架底座较长一些。

倾斜横式端头支架技术参数：

型号ZTHJ15200/15/23

支架高度：1500～2300mm

支架宽度：6720～8820mm

支架长度：3640mm

支架中心距：1680mm

初撑力：11808kN

支护强度：0.6305～0.8453MPa

工作阻力：11400kN

底座平均比压：1.189～1.2301MPa

适应倾角：≤55°

总重：约60t

3.3 横式端头支架布置和操作工艺