较薄煤层工作面端头支架的研制与应用
薄煤层充填工作面液压支架选型研究
总第215期2021年第3期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTT o ta l 215N o.3,2021D01:10.16525/l4-1134/th.2021.03.027薄煤层充填工作面液压支架选型研究赵志红(山西兰花集团莒山煤矿有限公司，山西晋城048027)摘要：以莒山煤矿9号煤层为研究背景，对充填工作面液压支架进行了系统的研究，首先根据煤层实际情况 确定支架支护高度为支架结构形式为四柱支撑式，通过理论计算，确定支架支护强度为0.46 M Pa。
在此基础上设计了 Z C640(V11/19D型液压支架，并给出了主要技术参数和结构特征，最后介绍了支架的电液 控制系统，以期为后期支架设计与采购提供参考借鉴。
关键词：薄煤层充填工作面液压支架选型支护参数电液控制系统中图分类号:TH137 文献标识码:A引言液压支架作为一种维护工作面作业空间的结构 体，对综采工作面安全生产具有十分重要的意义[1-弋其工作阻力、结构型式、控制方式及与采煤机和刮板 机的配套情况对应用效果具有一定的影响近年来随着煤炭资源的逐渐减少，许多矿井开始尝试使 用充填开采，本文针对莒山矿9号煤层实际充填开 采地质条件，对工作面充填支架进行了研究。
1开采地质条件莒山矿9号煤层位于太原组第三段下部区域，煤层厚度为〇.95~1.62 m，平均厚度为1.3 m,煤层顶 板为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，底板以泥岩为主，部 分区域为砂质泥岩，该煤层为矿井范围内稳定煤层，全区域可采。
2支架主要参数分析2.1支护髙度确定一般来说，支架支护高度与所采煤层息息相关，支护高度范围应可以覆盖煤层高度范围，即最大支 护高度应大于煤层最大高度0.2 m以上，且最小支 护高度应低于煤层最小厚度0.2 m以上。
9号煤层最大高度为1.6m,为保证9号煤层全 部开采及支架与采煤机的空间匹配关系，支架最大 高度不低于1.8 m，考虑后期支架设计情况，确定支 架最大高度为1.9 m。
煤矿综采工作面超前及端头支护支架设计
煤矿综采工作面超前及端头支护支架设计作者：贾起岩来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：工作面端头是工作面和准备巷道的连接处，作为必要的行人和各种材料进行运输的位置，这个端头必须要将这的支持支护加强。
多重力系统叠加在端头上，由于板破坏理论，比较轻松的就可以形成不小的悬顶面，本文在结合矿井地质条件分析的基础上，分析了端头处支护的各种设计，保证开挖面支护强度要求。
关键词：工作面；端头；支护支架设计引言工作面端头作为准备巷道和工作面的连接部分，工作面所承受的固定支撑压力以及超前支撑压力容易叠加到一起，对工作面端头产生了很大的压力，应力集中的现象比较容易出现，此处有采煤机和刮板机的机头以及机尾，不止这些，行人，材料，以及通风都是通过这里。
这就造成了大跨度梁，端头处容易出现无支护空间，这就比较危险。
此处的顶板由于之前很多次的重复支护已经支离破碎，脆弱不堪。
所以端头的支护设计就显得尤为重要。
一、对工作面端头受力和支撑的压力分析由于工作面端头的特殊性以及作用，对其的受力分析就显得很重要，这是从本质上就端头进行分析和设计，受力分析好了之后，才能对其进行设计这下一步，可以说设计的基础全都建立在这受力分析上，除了对端头受力进行分析还要对支撑压力进行分析，由于端头的重要性，我们要对其进行支护，所以还要分析支撑压力，以确保端头万无一失，支撑压力的分析也是很重要的，对于支撑压力的分析不同于端头压力，由于这是两个不同的部分，但又有着联系，所以要一起分析，两者相结合，做出最好的设计。
（一）分析工作面端头的受力由于工作面端是工作面和准备巷道的连接部分，十分重要，多重支撑压力影响着端头，而这端头在多重支撑压力的作用下，容易出现三钟情况，顶板破坏，底板鼓出，两班变形这些情况。
所以对此处的受力分析有以下的三种：1.开挖准备巷道时，重新分布原岩应力，在巷道经过变形，稳定之后还有保留的支撑压力。
2.在工作面向前推进的过程中，产生的超前支撑压力也对端头造成了影响，加剧了端头的变形过程。
浅谈端头及顺槽超前支架支护技术应用
浅谈端头及顺槽超前支架支护技术应用摘要:随着我国目前综采技术的不断完善和提高,综采工作面端头支架的使用显得尤为重要,改善工作面端头的支护状况,实现综采工作面端头作业的机械化和自动化,是提高综采工作面安全、高产和高效的重要途径。
本文对端头及顺槽超前支架支护技术应用进行了分析和总结。
关键词:综采工作面液压支架支护煤炭作为我国的主要能源,在国民经济建设中具有重要的战略地位。
在我国煤炭总储量中,有73.2％的储量埋深在600 m以下,随着煤炭资源的不断开发,越来越多的矿井进入深部开采。
随着煤矿开采深度的增加,如何解决深部松软破碎围岩巷道的支护问题,是目前深部煤炭资源开采中的一项技术难题。
端头管理和支护的好坏,是决定工作面能否正常运转和评价工作面安全程度的关键。
随着综采工作面不断向前推进,超前压力的前移,需要在工作面出口超前加强支护。
综采工作面要根据采面的地质条件、煤层倾角和厚度等综合因素来考虑,选取合适的端头及顺槽超前支架支护,为提高安全性和可靠性创造有利条件。
1 液压支架支护技术实现了端头及顺槽超前支护机械化传统的工作面端头及顺槽超前的单体支柱支护方法与现代化的综采、综放装备不相匹配,成为综采、综放工作面实现高产高效的主要障碍,原端头及两顺槽超前区的支护是被动的、落后的,具有明显的劳动强度高、机械化程度低的不足。
根据综采、综放工作面端头及两顺槽超前支护的要求,液压支架能够超前煤壁近60 m进行强力支护,适应大功率、大运量、高可靠性的综放工作面沿空侧端头支护及轨道顺槽的超前支护要求。
轨道顺槽端头支架与综采工作面最后一架过渡架相邻,转载机布置在端头支架中间,前、后输送机机尾分别布置在轨道顺槽端头第一架侧面。
综采、综放工作面端头及两顺槽超前液压支架支护技术提高了工作面端头及两顺槽超前支护的机械化水平,具体体现在:(1)综采、综放工作面端头及两顺槽超前液压支架为整套支架,由端尾支架、端头支架、超前支架和锚固支架组成。
复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践
复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践*杨怀敏(河北工程大学, 河北邯郸市056038)摘要:在峰峰矿区小屯矿4号煤层14459工作面试验中,针对煤层薄、断层多、顶板坚硬且破碎等复杂地质条件,采用大功率采煤机、高强度液压支架,爆破破底方法等,成功实现了平均厚度为1. 1 m薄煤层的综采,取得了工效提高16. 2t/工、成本降低5. 8元/t、安全事故减少75%、产煤量增加1倍的较好经济技术指标,为峰峰矿区的薄煤层开采奠定了基础。
关键词:薄煤层开采;综合机械化;峰峰矿区随着我国煤炭产量和需求量日趋增大,老矿区的厚煤层资源储量日渐贫乏,企业开始重视以前不愿或不能开采或者几乎无经济效益的薄煤层开采。
为了提高薄煤层的开采效率和经济效益,许多煤矿开展了薄煤层综采技术研究。
由于薄煤层空间条件的限制,综采技术研究的重点确定为“三机”研制和回采工艺方法研究[1~3],研制的成套薄煤层综采设备,在山东枣庄实验成功后[4, 5],在邢台等许多矿区获得推广应用[6, 7],各矿井根据自身的自然条件进行了参数优化[5, 8]。
峰峰矿区针对顶底板坚硬、断层多、构造多等复杂地质条件,以小屯矿14459工作面为试点,对薄煤层综采技术进行了大胆改革和创新,也取得了成功的经验,为矿区其它矿井薄煤层综采提供了可借鉴的实例。
1 矿井及工作面概况小屯井田以断裂形成的地垒穹隆为其主要构造形式,地层产状由穹隆核部向四周倾斜,倾角在8°~18°之间,局部构造复杂破碎地区,其倾角增至30°~35°;断层均属正断层,走向大多为NNE方向,倾向不一,多呈平行排列或互相交叉。
试验的工作面为条带开采,工作面长度44 m,推进长度为620 m,煤层厚度为0. 833~1. 4 m,平均厚度为1. 1 m,储量4万;t直接顶为野青石灰岩,结构致密,含少量方解石脉,厚度为1. 0~1. 6 m,受采动影响时,会产生塑性弯曲而下沉冒落;直接底板为深灰色的细粒砂岩,致密坚硬,厚度为 4. 6 m;在工作面两巷掘进过程中共揭露大小断层18条,落差介于0. 4~3. 2 m之间。
较薄煤层综采工作面端头及顺槽支架的研制与应用
到九采 ３上轨道下山。 西为设计 的 ９ 上 ０ ３ ３工作面。 该工作面 老顶 以灰 白色中砂岩 为主 ， 作面大部分有直 接顶粉砂岩 ， 工 中 部 有 泥 岩 伪 顶 ， 层 底 板 以泥 岩 为 主 ， 有 膨 胀 性 。 煤 具
６ ・ ０
煤矿 现 代化
２１ 年第３ ００ 期
总第９ 期 ６
备复杂 ， 积庞大 ， 体 特别是 大功率设 备 ， 就要 求端 头支架 不但
柱 与 济 宁 三 号 煤 矿 的 十 六 采 区 １３ ４工 作 面 采 空 区相 邻 ； ６０ 北
要保证各种机 电设备得到正 常维护 ，而且有较大 的无立柱空 间， 以保证此处设备的正常运转及顺利 前移。
２ 端头及顺 槽支 架的研 制及 应用
２１ 对端头及顺槽支架的要求 ． 综采工作面顺槽 及端 头支护区是工作面与工作面顺槽端 头的交 汇处超前压力影响的区域 ， 围岩在多种支 承力作用下 ， 受 采动影像最大 ， 矿压显现复杂 ， 既是 顶板维护 的重点 ， 是 又 顶板管理的难点。区内布置设别较 多， 包括刮板输送机机头 ，
５ 微 机保 护综合 自动化 改造在 变 电所应用 中取得 的 效果
（） １保护微机 化 、 传输网络化 ， 信息处理 自动化 ， 提高 了变
电所 自动 化 水 平 ， 应 了矿 井 的 发 展 需 求 ， 升 了变 电所 的综 适 提
合安全运行水平 。
・
（ 收稿 日期 ：０ ０ １ １ ） ２ １— — ７
理。
（） ６ 由于本 系统 的良好扩展性 ， 大量原先未采集的事故 信
端头支架、超前支架在综采工作面的应用与研究
超前支架、端头支架在综采工作面的应用研究摘要：从工作面概况、采煤方法及设备型号、液压支架的布置、效益分析等方面，论述了端头液压支架代替密集支护在发凤凰山矿综采工作面的应用。
关键词：综采；端头液压支架；液压单体；密集；支护1 综采工作面超前支护现状及局限性根据《煤矿安全规程》规定，采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内，必须加强支护；综合机械化采煤工作面范围内的巷道高度不得低于1．8m。
即采煤工作面两顺槽20m范围内必须采取超前加强支护。
传统的采煤工作面两顺槽超前支护主要以单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行支护，根据巷道断面及顶板压力情况确定支护参数，以确保安全出口的畅通。
但是在特殊地质条件和临面开采时，单体液压支柱配合铰接顶梁进行超前支护的局限性逐渐表现出来，主要有以下几个方面：(1)支护强度低。
对于顶板压力较大的煤层，达不到支护强度，易造成工作面安全出口处顶板下沉，单体支柱钻底多，回撤困难，特别是工作面后部密集切顶处尤其如此。
(2)支护速度慢。
由于单体液压支柱、顶梁支设及回撤速度难以大幅度提高，制约了工作面的推进速度，难以实现高产高效。
(3)劳动强度大。
由于支设回撤单体支柱及顶梁频繁，造成工作面回采使用人员多，劳动强度大。
(4)成本高，安全性差。
因顶板压力大或操作等原因，支柱、顶梁、柱鞋的损坏量较大，增加成本支出。
并且工序复杂，人工操作多，造成事故的概率较大。
综采工作面端头的支护方法综采工作面两端头常规的支护方法是人工采用单体液压支柱配合木柱帽进行密集支护，单体支护间距要求不得大于1 m，人工搬移支柱次数为1次/根/循环，且综采工作面两端头受顶板初次来压和周期来压的影响属应力极不稳定区，人工操作时不仅劳动强度大且存在很大的安全隐患。
针对以上问题，凤凰山矿首次在综采工作面采用端头液压支架代替端头密集支护的办法进行支护，取得了良好的效果。
1工作面概况2采煤方法及设备型号主要采煤配套设备见表1。
薄煤层机械化工作面边采边安装支架研究与应用2011.10.30
薄煤层机械化工作面边采边安装液压支架研究与应用单位：兖矿集团杨村煤矿日期：2011年10月30日薄煤层机械化工作面边采边安装液压支架研究与应用兖矿集团有限公司杨村煤矿一、 主要研发人员王道广 王建沪 孙念昌 张建鹏 张洪坡 郑光周 二、 研发背景6601工作面是六采区薄煤层机械化首采工作面，平均煤厚1.2m ，使用ZY2600/6.5/16整体顶梁两柱掩护式液压支架支护顶板。
工作面直接顶为十下灰岩，直接底为铝质泥岩。
6601面切眼长度为75m ，随回采工作面长度增加，推进210m 时面长变为148m ，比切眼增加73m 。
每推进4.5m ～5.0m 需安装一组支架，一节溜槽，共增加48组支架和48节溜槽。
6601工作面平面图见下图：75m148m211m六采皮带上山六采轨道上山薄煤层机采工作面边采边安装支架存在如下困难： 1、 下巷沿16煤顶板掘进，高度为2.3m ，煤厚1.2m ，工作面与巷道底板有高度1.2-1.6m 的台阶，液压支架进入工作面进行安装有一定的困难。
2、整体顶梁液压支架安装过程中需脱离顶板安装，安装到位后方可升架接实顶板，在安装过程中控顶面积大，支护难度加大。
3、刮板输送机机尾传动部和机尾架均在巷道内，支架需从机尾架到下帮之间的空间通过，机尾架到下帮距离小，影响支架通过空间。
4、下巷巷道宽度3.2m，无法形成两股轨道，不能正常进行支架运输，下巷移动变电站列车影响支架运输空间。
三、核心技术本方案的核心技术：使用升降支架做为安装支架的过渡平台，待安装支架使用稳车变向拉移到升降支架上，然后一次性整体平移上台。
具体步骤如下：（一）确定超前支护：巷道内2排单体液压支柱支护顶板,单体液压支柱靠上帮，下帮留有不小于2m的空间，确保支架运输空间。
（二）改造刮板输送机：原机尾传动部方向朝后，将机尾传动部顺巷道方向朝前，为工作面支架安装创造空间。
（三）待安装支架上升降支架（附图1）1、固定铁滑车：使用φ18×64mm链条配合5/8链条卸扣将10T铁滑车连接在切顶支架立柱顶端固定环上。
薄煤层炮采对拉工作面中巷端头液压支架研制
以布置 四连杆稳 定机 构 ，以避免支 架失稳 。理论计
算 表 明 ，当上 、下工 作面错 距 ２ 时 ，上 工作 面 端 ｍ 头 支 架 旋转 １０ 即 为下 工 作 面 端 头支 架 ；当刮 板 ８。 输 送机 推出 １个 步距 （ ２ ０ ｍ） 后 ，溜 槽 与立 柱 １０ ｍ
送机 链速 。
为解决 上述 问题 ，将 调架 千斤 顶 沿倾斜 方 向布 置 ，即调架 千斤 顶 与顶梁 中心有一 定 夹角 ，支 架在 未 移架 时 ，调架 千斤 顶为 伸 出状态 ，长度最 长 ，其 固定耳 座 的 中心 距 为推 移 步 距 的一 半 ，即 ６ ０ ０ ｍｍ 详见图 １（） ａ ；当支 架 行 走 到 推 移 步距 的一 半 时 ，
综采 工作面端 头支 护质量 的好坏 是工作 面安全 生产 的关键 。 近年 来 ，我 国研 制 开 发 了不 同类 型 的综采 （ ）工 作 面 端 头 液 压 支 架 ，在 条 件 适 宜 放 的矿 区使 用效 果 较 好 ，解 决 了部 分 综 采 （ ） 工 放 作 面端 头支护难题 。但 是到 目前 为止 ，薄煤 层炮采
梁 间距离 较小 ，采用 上述布 置方法 ，势必会 造成调 要满足条 件 （ ） １ ，则支 架 必须 采 用 条形 结 构 ， 即支架 顶梁 、底座都 采用 条形梁 的形式 ；要适 应条 件 （ ） ３ ，则应采 用铰接 式顶 梁 ；长顶 梁用 以 ２ ，（ ） 布置刮板输 送机 ，以满足 推移 步距要求 ；短 顶梁用
架 千斤顶 固定耳 座与 刮板输送 机相 干涉 ，因而最 为 可 行 的办 法是将 调架 千斤顶 布置在左 右两 条形梁 内
侧 。 由于支架 推移 步 距 为 １２ ．ｍ，如果 将 调 架 千斤
2015年林西矿-采煤工作面端头支架应用与研究
附件1
开滦（集团）有限责任公司
2015年技术创新计划项目
任务书
项目名称：采煤工作面端头支架应用与研究
承担单位：唐山开滦林西矿业有限公司
项目负责人：刘云宽
参加单位：生产技术部、相关回采单位
项目专业：采、掘、
计划年度: 2015年度
起止年月：2015年1月至2015年12月
填报日期：2014年11月25日
开滦（集团）有限责任公司制
填写说明：
1、计划项目任务书由项目申报单位（即承担单位）会同参加单位详细填写。
2、项目专业分为：⑴煤炭开采、⑵地测、防治水、⑶机电、自动化、信息化、⑷矿建、生产准备、⑸通风、安全、⑹洗选、煤质、⑺煤化工、⑻节能减排、⑼医疗卫生
附件2
2015年开滦集团公司技术推广项目汇总表
附件3
2015年开滦集团公司技术需求项目汇总表
抄送：财务部，杨忠东，集团副总工程师。
开滦（集团）有限责任公司办公室 2014年11月7日印发 2020-2-8。
轻型化端头支架在城郊煤矿21402工作面的应用
完毕。
提 出三种方案并进行比较确定较优方案。
６ ． ２ ． １ 方 案提 出
方案一： 端 头支 架 拖运 至端 头位置 拖运前， 工作面端头 １ ０架不 推 输 送 机 。 超 前 架 尾梁 全 部 伸 出 ， 保证 尾 梁 末 端 距 排 头 架 前 梁 不 超过 ８ ０ ０ ｍ ｍ 。拖运 至超 前范围前 ， 拆除超前 架底 调千斤顶。拖运到位后 ， 推移输 送机， 拉 移工 作面 支架 。 方案二 ： 端头支架置换超前支架 端 头 支 架 与超 前 架 型 号 相 同 ， 可 通 过 替 换 位
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７— ０ ６—０ ６ 作者简介 ： 崔 斌（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 男， 毕业于中 国矿业大学 采矿 工程专业 ， 助理工程师 ， 对棚 ， 补 全 密集柱 。 ６ ． ２端 头 支架安装
轻型化端头支架在城郊煤矿２ １ ４ ０ ２ 工作面的应用
崔斌 花文雷（ 河南能源化工集团永煤公司 城 郊煤矿， 河南 商丘４ ７ ６ ６ ０ ０ ）
。
、
１
摘 要： 为提高端头支护效果 ， 在２ １ ４ ０ ２工作面安装端头支架代替对棚支护端头 ， 期间提出三种安装方案并择优实 施， 确定端头支护标准及与其他工序间的衔接关系， 实现了端头支架的高效安装和安全使用。
置实现安装。端头支架放 在煤柱侧超前 架前 ６ ｍ 处 。拆除 超 前架 间 连接 千 斤 顶 和 端 头 前一 台 支架 尾梁 、 护壁板 、 伸 缩 梁 和 拉 移 千斤 顶 等部 件 。 随工 作 面推进 只 拉 移 回 采 侧 超 前架 ， 直 至 煤 柱 侧 最 后 台超 前架 进入 端 头 。安 装 超 前 两 排 支 架 间 千斤 顶， 并在 端 头架 上安 装部 件 。 方案三 ： 端头支架放在巷帮等候端头 因超 前 架 煤 柱 侧 有 电 缆 爬 犁 ， 将 端 头 支 架 放 在 回 采 侧 。端 头 支 架 拨 至 回 采 帮 。随 工 作 面 推 进， 待端头支架即将接触输送机 时 ， 提前拉移一排 超前支架 。将支架拖运 至端头后 ， 推移输送机 ， 拉 移 工作 面支 架 。拖 运 支 架 前 ， 端头 ｌ ０架不 推 移 输 送机 。超 前 架 尾 梁 全 部 伸 出 ， 保 证 尾 梁 末 端 距 排 头 架前 梁不 超过 ８ ０ ０ ｍ ｍ。 ６ ． ２ ． ２方 案比较 及选 择 方案一简单 ， 方便 ， 速度快 ， 支架旋转 时 易倾 倒； 方案二实施 困难 ， 安装拆 除部件多 ， 安装时 局 部 空顶 面积 大 ； 方 案 三 简单 ， 方便， 周 期长 ， 支 架旋 转 时 易倾 倒 ， 超 前 架 与 煤 帮 间 距 过 小 时 需 扩 帮。 安 装时 局部 空顶 面积 大 。 由上述分析可知 ， 方案一操作简单 ， 安全 系数 高， 可实现 端 头支架 的快 速 安装 ， 因此 选 择方案
端头支架牵引装置的研制应用与改进
端头支架牵引装置的研制应用与改进摘要：随着煤炭开采深度的增加，工作面地质构造趋于复杂，矿压显现更加突出。
主要表现为：工作面前方直接顶破碎严重，顶板压力增大，两巷端头维护困难等，直接影响矿井的生产安全。
在分析采煤工作面液压端头支架使用过程中，受回采作业现场实际的影响及存在的问题，提出的改进方案及研制出了一种新型的端头支架牵引装置，本文详细论述了这种装置的研制背景、工作原理及实际生产应用过程中的改进效果。
关键词：液压端头支架；自移牵引装置；研制应用及改进引言采煤工作面端头是连接回风巷和运输巷的关键部位，担负着煤炭、物料运输，进回风、行人等任务。
此处控顶面积大，并且在掘进两巷时曾受一次压力重新分布的影响，同时由于巷道支护初撑力一般都很小，直接顶经过了一次松动下沉，顶板遭到破坏，特别在工作面超前支承压力作用下，顶板大量下沉。
再加上机头、机尾和其他设备体积大，在移动这些设备时，又必须反复支柱撤柱，使顶板更加破碎，给该处的顶板管理带来了极大的困难。
因此，采煤工作面两个端头处最容易发生冒顶事故，是采煤工作面事故率最高的地点。
在煤矿回采作业过程中，为更好地管理工作面上、下出口安全通道，现在多采取加装端头支架的方式管理顶板，并与工作面运输机通过逐一对应的推拉装置实现铰接、拉移，从而在推拉运输机、支架的同时，实现对顶板安全管理，保证正常回采推进。
1方案研制背景1.1煤矿新版安全生产标准化要求（1）工作面安全出口畅通，人行道宽度不小于0.8m，工作面安全出口高度不低于1.8m；出口20m向外高度不低于2.0m。
（2）综合机械化采煤工作面安全出口通风断面不得低于10㎡。
1.2 上、下顺槽压力大在采煤工作面回采过程中，受沿空巷道及顶板破碎等回采因素影响，两顺槽压力显现明显，巷道围岩变形位移量大，运输机机头、机尾处行人通道不足,人员通行不畅，不符合要求；且胶带机顺槽因巷道变形位移量大，导致工作面运输机头与转载机尾搭接点尺寸不好控制，影响正常出货。
薄煤层智能化工作面工程质量及标准化管理
Science and Technology&Innovation I科技与创新|2021年第04期］---------------文章编号：2095-6835(2021)04-0121-02薄煤层智能化工作面工程质量及标准化管理王浩宇，陈喜柱，王福海（国家能源集团公司神东煤炭公司榆家梁煤矿，陕西榆林719316）摘要：薄煤层智能化开采的出现有效地解决了资源浪费、人身安全、工作强度等关键性技术难题，是煤炭行业发展的最前沿技术。
但目前该技术尚处于实验阶段，如何保证薄煤层智能化开采工作正常开展仍需探索。
依托43101智能化工作面生产实际，结合智能化设备的使用情况，参照以往综采工程管理经验，提出了适合薄煤层智能化工作面工程管理标准。
通过实际验证,43101薄煤层智能化工作面的工程质量得到切实保证，有效维护了综采设备较长时间的正常运行，保障了工作面员工的人身安全。
关键词：薄煤层智能化工作面；工程质量；支护管理；标准化中图分类号：TD82文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.04.048薄煤层智能化工作面很好地解决了薄煤层开采劳动强度大、煤炭发热量无法保证、安全风险较高等问题，是薄煤层常规化开采有效途径”但目前该项技术仍处于实验阶段，如何常态化使用还需摸索。
国家能源集团公司神东煤炭公司榆家梁煤矿43101薄煤层工作面作为全国首批智能化开采工作面，目前处于该领域的领先地位。
该智能化工作面从技术应用、设备配型、生产接续等方面都已进入全面实践阶段,具有较为完备的管理模式和组织安排”通过实际摸索，已总结出一套工程质量管理的办法，实际效果显著”1薄煤层智能化工作面采煤工程质量管理1.1薄煤层智能化采煤工程质量管理基本原则由于薄煤层智能化工作面具有采高低、煤层薄、起伏影响大等特点，因此在薄煤层智能化工程质量管理中有一定特殊性，具体如下”采用沿顶割底的方式进行回采。
由于采煤机高度及支架高度限制，如果完全按照煤层高度/1.0~1.6m）进行开采的话，会出现采煤设备推进困难、支架易压死、工作面作业人员通行难度大等问题”通过对43101工作面煤机机身高度、检修工作正常开展和煤质管控等方面的综合考量，当工作面平均采高为1.5~1.55m时为工作面状态的最优值，工作面平均割矸量为200mm”生产过程中不留顶煤”出于对煤质发热量、顶板平整、采空区自燃等情况的考虑，改变以往沿底沿顶或沿底割顶的采煤方式，除特殊情况外（包括伪顶较厚或直接顶不稳定等），直接采取沿顶割底开采工艺，效果明显。
较薄煤层工作面端头支架的研制与应用
较薄煤层工作面端头支架的研制与应用轩涛;史守忠;赵勋涛;朱孔盛【摘要】目前较薄煤层工作面端头及平巷的超前支护仍普遍采用传统的"十字"顶梁或"一字梁"配合单体液压支柱的密集支护方法,操作工序繁琐、支护效率低、劳动强度大、安全状况差,一直制约工作面快速推进,是工作面安全生产的薄弱环节.为此,研制开发了较薄煤层工作面端头与巷道超前液压支架,并在兖矿集团济宁二号煤矿成功应用,实现了端头支护的支架化、机械化,解决了薄煤层端头支护难题.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2010(015)001【总页数】3页(P71-72,70)【关键词】较薄煤层;液压支架;端头;超前【作者】轩涛;史守忠;赵勋涛;朱孔盛【作者单位】兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿,山东,济宁,273500;兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿,山东,济宁,273500;兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿,山东,济宁,273500;兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿,山东,济宁,273500【正文语种】中文【中图分类】TD355.46综采工作面端头一直是工作面安全生产的薄弱环节。
为此,研制开发了较薄煤层工作面端头液压支架,并在兖矿集团济宁二号煤矿进行应用,效果明显,解决了工作面较薄煤层端头支护的难题。
支架常用的稳定机构有四连杆、单摆杆和直线套筒。
在所有的稳定机构中,如不考虑重量要求,以四连杆机构最为稳定可靠。
鉴于端头支架支护环境复杂,为提高其适应性,选用四连杆机构作为稳定机构。
根据顶梁结构不同,端头支架顶梁结构可分为整体顶梁和分体条状式顶梁 2种。
整体顶梁的优点是支护面积大、护顶效果好,缺点是重量重,移架过程中,顶梁上方顶板瞬时失去有效支撑,极易垮落。
分体条状式顶梁的特点是适应性好,支架相互之间距离可随巷道情况进行调整,重量较轻,尽管防矸效果不如整体顶梁,但其始终能够对顶板有效支撑,不会出现顶板失去支撑的情况。
综采支架在薄煤层中的应用
综采支架在薄煤层中的应用摘要：近年来，我国的经济发展迅速，人们的生活质量整体都有所提高。
各行各业都直接或间接的离不开煤炭业，煤炭业在整个社会中占据着极为重要的位置。
文章主要分析综合采支架的优点，以及综采支架在薄煤层中的应用，为薄煤层的开采工作带来了哪些好处。
关键词：综采支架；薄煤层；应用；煤炭业自改革开放以来，越来越多的人涌现城市，导致城市人口对煤炭的需求量不断上升，在这一趋势的影响下，煤矿开采工作变的尤为重要。
但是传统的开采技术中存在着许多弊端，不适合用在薄煤层的开采工作中，需要研发新的开采技术。
下文主要讲述的是综采支架在薄煤层中的应用。
1 综采支架的概述综采支架的诞生是，是为了开采薄层煤矿，经过相关学者对综采支架特征进行了总结，如下：①综采支架的形式为两柱支撑掩护式；②适应采高的单位是m，大约为0.8～1.9 m之间；③初撑力的单位是kN，具体为1 973 kN；④工作阻力的单位的是kN，大约为2 400 kN；⑤支护强度的单位是MPa，大约在0.47～0.51之间；⑥综采支架适合用在I级老顶中，或者是1.2类直接顶顶板；⑦综采支架的操作方式是邻架操作；⑧综采支架比较适应倾角，单位是？觷。
2 工作面的布置和地质条件综采支架工作面为走向长长壁式布置，管理顶板的形式为跨落式，走向长长壁式的具体长度为1 792 m，具体的倾斜长度为137 m，平均倾角的度数为12 ？觷，最大的倾角度数为28 ？觷，该煤层的具体厚度在0.5～1.96 m之间，煤层的直接顶上面是粉砂岩，粉砂岩的厚度大约是在0～4.5 m之间。
在煤层的中上部夹有1～3层的煤层，在粉砂岩的上部就是细砂岩老顶，细砂岩老顶的具体厚度是2.7 m，细砂岩老顶属于II级的2类顶板，底板是细砂岩，底板的厚度在10.7～19.3 m之间。
整个煤层属于钙泥质胶结，层理为斜层理，比较坚硬。
3 综采支架在薄煤层中的应用及支护效果3.1 自综采支架应用于薄煤层的开采工作的考验自综采支架应用于薄煤层的开采工作以来，经历了两项考验，分别是：①初次来压；②周期来压综采支架，在经历了两次考验后，能够独立进行以下几种开采工作，分别是：俯采、调采、大倾角开采等，在薄煤层的开采工作中充分发挥了综采支架的性能。
试析综采放顶煤工作面端头支护技术的应用
试析综采放顶煤工作面端头支护技术的应用【摘要】我国很多的综采放顶煤工作面大都采取两端头不放顶煤或者是少放顶煤，主要原因是工作面两端头设有机尾电机及传动装置，前、后运输机的机头，所需要的空间比较大，在端头放顶煤后，两端头很难维护，尤其是后部运输机的机头和机尾，假如措施不得力，将埋机头。
所以不仅仅能造成煤炭资源浪费，而且还埋下安全隐患，比如煤炭自燃发火等。
所以，实现综采放顶煤工作面两端头支护放顶煤的意义很重大，经济效益以及社会效益是可观的，这也是提高综采放顶煤工作面回收率并且减少煤炭资源的浪费，预防煤炭自燃发火的重要方法。
【关键词】放顶煤；支护；端头1 综采放顶煤工作面端头支护技术的现状和存在的问题1.1 排头支架存在的主要问题以及现状在早期排头支架的主要问题有：支护性能弱、支架的适应性能差、设备笨重、支护不及时、效率低，放煤率低甚至不能放煤，机头机尾经常被煤矸埋没，清理困难，这对人身以及设备造成威胁，并且占用了大量的辅助维护时间。
后部输送机经常出现漂链、跑链等事故，推移支架和机头、机尾困难等。
所以这造成煤炭资源回收率低、浪费、吨煤成本高，甚至导致自燃起火等。
此外，端头排头区域的地质条件比较复杂，而且位置特殊，是出进工作面的重要通道，而设备的体积大又相对集中，机头和机尾电机等设备都集中这这里，各种设备空间相互穿插，配套关系很复杂，与此同时还需留有足够的人行通道。
放顶煤端头排头支架主要依靠中间架逐渐发展起来的。
因为受到诸多条件的影响，端头排头区技术在早期大多是在机头机尾附近采取单体支柱或者是其它方式进行支护，有些仅仅是用简单的液压支架来进行支护。
工作面中间支护从早期的单输送机发展到现今被广泛使用的前后双输送机。
按照放煤位置高低又可分为高、中、低三种类型。
依据各矿区的地质条件和使用情况，有这样几种主流架型以及其配套形式：（1）尾梁开天窗的中位放顶煤支架，在前后配置两部输送机，在工作面配置端头支架组，比较成功的有潞安矿区。
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Ｆａ ｅ ｅ ｄ Ｓｕ ｐｏ ｔ ｏ ｉ ｎｇ ｆ ｃ ｎ Ｒｅａ ｉ ｅ ｙ Ｔｈ ｎ Ｃｏ ｌＳ ａ ｃ ・ ｎ ｐ ｒ ｆ Ｍ ｎｉ ａ ｅ ｉ ｌ ｔｖ ｌ ｉ ａ ｅ ｍ
１ ３ 行走 方 式 ．
移 。这 种移 动方 式 的特 点是 可 以将超 前支 架 、端 头
支架 推 移千 斤顶 都 与转 载机 相连 ，推 力 大 ，可实 现
根 据 端 头 液压 支 架 与 转载 机 连 接 关 系 的不 同 ， 端 头液 压支 架行 走方 式 主要有 ３种 形式 。 （ ）转 载机 与 端 头 支 架 不 发 生 关 系 转 载 机 １ 本 身设 有 自移机 构 ，可 自由移 动 。如果 工作 面设 有
１ 结构 型式确 定
动 ；如 果 工 作 面 没 有 超 前 支 架 ，设 置 锚 固 站
（ ） 柱 ，端 头支 架 以锚 固站 （ ） 为支 点 进行 移 动 。 柱
这种 方式 的特 点 是较 为灵 活 ，缺点 是 转载 机结 构复 杂 ，同 时 由于转 载机 与支 架 之间没 有 约束关 系 ，容
转载 机快 速 推移 。缺 点是 移架 过 程 中 ，端 头支 架 与 超前 支 架 间隙较 大 （＞推 移 步距 ） ，一 般 需 加设 伸 缩梁 或挑 梁 。考 虑到 本项 目转 载 机长 度为 ４ ｍ，重 ０ 量较 重 ，因而 采 用 图 ２所 示 的推 移千斤 顶 直接 推移
［ 收稿 日期］２ ０ ０ ０ ０ ９— ９— １ ［ 作者简介］ 轩 涛 （ ９９一），男 ，山东济 亍人 ，现任 兖矿集 团济宁二号煤矿 综采管理办 公室技术主管。 １７
轩 涛 ，史守 忠 ，赵 勋 涛 ，朱孔 盛
（ 兖州煤业股份有 限公 司 济宁二号煤矿 ，山东 济宁 ２ ３０ ７ ５０）
［ 摘
要］
目前较薄煤层工作 面端头及 平巷 的超前支护仍普遍采用 传统 的 “ 十字” 顶梁 或 “
字梁” 配合单体液压支柱 的密集支护方法 ，操作 工序繁 琐 、支 护效率低 、劳动 强度 大、安全状 况差 ，
第１ ５卷 第 １期 （ 第 ９ 总 ２期 ）
２１ ０ ０年 ２月
煤 矿 开
采
Ｖ １ １Ｎ ． （ ｅｉ ｏ９ ） ｏ ．５ ｏ １ Ｓｒ ｓＮ ．２ ｅ
Ｆｅ ｒ ａ ｙ ２ ０ ｂ ｕ ｒ ０１
Ｃｏ ｌｍ ｉ ｎ ｃ ｏｏ ｙ ａ ｎｉｇ Ｔｅ ｈｎ ｌｇ
较 薄煤 层 工作 面端 头 支架 的研 制 与 应 用
易 出现蹩 卡现 象 。
１ １ 稳定机 构 ．
（ ） 转 载机 与 支 架 一 同移 动 该 种 方 式 转 载 ２
机 是 固定 在端 头支 架底 座 上 ，与端 头支 架 的底座 设
支架 常用 的稳 定机 构有 四连 杆 、单摆 杆 和直 线 套筒 。在 所有 的稳 定 机 构 中 ，如 不 考 虑 重 量要 求 ， 以四连杆 机构 最为 稳定 可靠 。鉴 于端 头支 架 支护 环 境复 杂 ，为提 高其适 应 性 ，选用 四连杆机 构作 为稳
载 机作 为 固定 点 ，推移 千斤 顶 收缩 拉动 端头 支架 前
落 。分体 条状 式顶 梁 的特 点是适 应性 好 ，支 架相 互 之 间距 离可 随巷道 情况 进行 调整 ，重量较 轻 ，尽 管
防矸 效果 不如 整体 顶梁 ，但 其始 终 能够对 顶板 有效 支撑 ，不会 出现顶板 失 去支 撑 的情况 。对 于锚 网式 支护 巷道 ，选用 分体 条状 式顶 梁 结构 较合 适 。
机构 （ １ 。 在转 载 机 两 侧 焊 接 推 移 耳 轴 ，通 过 图 ） 限位 装 置将 推移 耳轴 固定 在 推移横 梁 上 ，转载 机与
支架 互 为支 点进 行移 动 。这 种方式 的优点 是推 移机
根 据顶 梁结 构不 同 ，端头 支架 顶梁 结 构可 分为
整体顶 梁和 分体 条状 式顶 梁 ２种 。整体 顶梁 的优 点 是 支护 面积 大 、护顶效 果好 ，缺点 是重 量 重 ，移 架
定机 构 。 １ ２ 支 架型 式 ．
置为一 体 式结 构 。 同方 式（） １ 一样 ，端头 支架 和转 载
机 通过 超前 支架 或 锚 固站 （ ） 为支 点进 行移 动 。 柱 （ ） 以转 载 机 为 支 点进 行 移 动 根 据 推 移 装 ３ 置 的不 同 ，可分 为 ２种形 式 ：一种 是 采用 推移 框架
一
直制约工作 面快速推进 ，是工作面安全 生产 的薄弱环 节。为此 ，研制开发 了较 薄煤 层工 作面端 头与
巷道超前液压支架 ，并在兖 矿集 团济宁二号煤矿成 功应用，实现 了端头支护 的支 架化 、机械 化 ，解决
了薄 煤 层 端 头支 护 难 题 。
［ 关键词 ］ 较 薄煤 层；液压支架 ；端头 ；超前
综 采工 作 面端头 一直 是工 作 面安 全生产 的薄 弱
超前 支 架 ，则 端 头支 架 与超 前支架 互 为支 点进 行移
环节 。为此 ，研 制开 发 了较 薄煤层 工作 面 端头 液压 支 架 ，并在兖 矿集 团济 宁二号 煤矿 进行 应用 ，效 果
明显 ，解决 了工作 面 较薄 煤层 端头 支护 的难 题 。
过 程 中 ，顶 梁上 方顶板 瞬时失 去有 效支 撑 ，极 易垮
构结 实 可靠 ，不 易损 坏 ；缺点 是导 向性 较差 ；另一 种就 是不 采用 推 移框 架 ，而是 将推 移 千斤顶 一 端与 端 头 支架 连接 ，另 一端 与 转载 机连 接 ，转载 机 与端 头支架 互 为支 点 进 行 移 动 。端 头 支 架 充 分 接 顶 时 ， 推 移 千斤顶 伸 出 ，推动 转 载机行 走 ；支架 降 柱 ，转