03-超前液压支架在综采工作面的应用-煤矿开采2017年第3期

（ 4） 支架采用伸缩套筒式稳定机构，单架长
巷巷道，机巷采用 U 型棚支护的特殊情况下，仍
度小，对走向起伏变化的适应能力强。
使用该型支架，在第 3，4 支架之间拆掉 U 型棚钢
（ 5） 行人和操作空间均在架内，增加行人和
梁，顺利完成与端头液压支架及工作面处平面顶板
操作人员的安全性。
的过渡与搭接。布置如图 3 所示。
钱营孜煤矿 32 煤顶板直接顶以深灰色泥岩为 主，平均厚约 1. 02m，局部地段为深灰色粉砂岩；
钱营孜煤矿主要可采煤层属于典型的 “三软” 局部地段有伪顶泥岩，厚约 0 ～ 1m 左右； 基本顶为
煤层，煤层软、顶底板岩性差，顶板角度大，在巷 道超前支护液压支架的选型方面钱营孜煤矿配合设
泥岩或粉细砂岩； 32煤直接底为一层泥岩，平均厚 约 1. 54m； 基本底为粉砂岩，局部为细砂岩 或 泥
放煤情况下的合理推采速度仍有待进一步确定。
a （ 2） 101 工作面涌水量一直随工作面推进距离 期 c 增加而增大。
炭 a （ 3） 工作面 H2S 浓度整体呈现上升趋势，由 in 2. 6×10－6 增大至 4. 3 × 10－6，分析为面后垮落造成 煤 h H2S 释放引起浓度升高。回风流 CO 与回风隅角 国 .c CO 变化有一定关联性，在推采至200m时回风流
图 3 整体布置
4 结束语
随着我国大多数矿井采深的增加，地压明显增 （ 下转 27 页） 31
刘 虎等： 深部矿井工作面开采与灾害耦合关系分析
2017 年第 3 期
异常升高，则表明面后遗煤出现自燃前兆现象的可 CO 达到最大值，为 23×10－6，随后出现下降。
能性增 大。从 图 中 亦 可 看 出，101 工 作 面 回 风 流
3 巷道超前支护液压支架在井下使用情况
钱营孜煤矿综采面机、风两巷所用巷道超前支 护液压支架在井下应用情况良好，主要体现在：
（ 1） 在综采工作面顶板周期来压过程中，巷 道超前支护液压支架实现了对巷道顶板的有效支 撑，保证工作面的安全生产。
（ 2） 两巷采用超前支护液压支架支护，巷道 在超前采动压力作用下，其围岩变形量在允许范围 内处于稳定状态，对巷道两帮及顶底板的移近量最 大值进行测量均符合生产要求。
两架成一组使用，机、风巷均可使用。
（ 2） 宽体横向顶梁可上下摆动架型，可适应 2 巷道超前支护液压支架的主要参数与特点
多种巷道断面，多用于机巷，如图 1 所示。
鉴于左右两列交替迈步前移式超前支护液压支
（ 3） 宽体顺向顶梁可四外伸展支护架型，多 架应用较为普遍，本文主要介绍机巷用宽体横向顶
［收稿日期］ 2016－10－21
前支架在钱营孜煤矿应用的实例，该型超前支架是 根据钱营孜煤矿综采工作面机巷特殊条件所研制， 实际使用效果达到了设计预期。该型巷道超前支护 液压支架在机巷断面、角度较大，转载机尺寸较宽 的综采工作面具有较高的推广价值。
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图 6 工作面硫化氢涌出量与推采距离关系
［J］． 陕西煤炭，2015，34 （ 5） ： 12－14. ［6］ 刘志刚，李锦秀，张贵银 . 深部冲击危险性特厚煤层开采技
a 头、移架 千 斤 顶 相 连， 推 前 架 移 后 架。 其 主 要 特 期 c 点：
a （ 1） 宽体横向顶梁可上下摆动架型支护空间 炭 in 较大，有效地解决了交叉侧卸式转载机对支护空间 煤 的要求，避 免 了 超 前 支 护 液 压 支 架 与 转 载 机 的 干 h 涉。
国 .c （ 2） 底座为宽体底座，底板比压较小； 顶梁 中 w 为宽体顶梁，护顶面积大。
（ 2） 移架千斤顶缸径和杆径由原 140 /85 加 大到 160 /105，增大了推力和拉力。
（ 3） 前立柱在顶梁铰点位置前移，增强支架 对煤帮侧支护效果； 同时将顶梁长度缩短，取消后 部伸缩梁和挡板，以适应巷道断面变化。
机巷用超前支护支架上述 2 次改进效果良好， 适应了巷道变化，改善了支架性能。另外在沿空留
［DOI］ 10. 13532 / j. cnki. cn11－3677 / td. 2017. 03. 009
［作者简介］ 王 强 （ 1976－） ，男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，主要从事煤矿机电技术工作。
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檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
中 w （ 上接 31 页）
w 大，综采工作面两巷超前压力越来越显现，巷道超
［参考文献］
w 前支护液压支架已基本解决了两巷超前支护要求，
但针对不同的煤层赋存条件、巷道断面及机巷设备 ［1］ 倪兴华，苗素军，杨永杰，等 . 综放工作面端头及顺槽超前
配置等因素又对巷道超前支护液压支架提出越来越
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高的要求。
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4结论
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（ 1） 工作面微震事件数目、能量变化受推进
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t 距离影响 明 显。 通 过 微 震 数 据 总 结 分 析 可 得 出 结 网 e 论，101 工作面在保持采高 3. 5m 不变的前提下， 刊 j.n 日推采速度不超过 5m 可保证工作面安全推采，在
以单体液压支柱配合金属铰接顶梁是以往综采 工作面两巷超前支护最为常用的支护形式［1－5］，对
t 于巷道断面小、两巷压力不大的巷道，该超前支护 网 e 形式基本满足生产需要，但单体液压支柱配合金属 刊 j.n 铰接顶梁的支护方式存在安全性差及工人劳动强度
大等弊端，同时该支护方式还存在支护强度低、支
a 护速度慢、容易扎底、移动困难和投入成本高等缺 期 c 点［6－8］。巷道超前支护液压支架从设计源头克服了 a 以上缺点，为两巷实现机械化及自动化超前支护奠 炭 in 定了基础，是综采工作面两巷超前支护形式的变 煤 h 革。针对钱营孜煤矿综采工作面两巷的特点，选用 国 .c 合理的巷道超前支护液压支架，对于提高综采工作
面生产效率，降低劳动强度及减少安全事故都有着
中 w 重要意义。 ww 1 巷道超前支护液压支架的架型选择
图 1 可上下摆动架型
用于断面较大、条件较好的风巷。 （ 4） 横向多列整架由后向前大循环移架架型，
多用于矿压较大、顶板破碎的风巷。 （ 5） 整体框架顺向交替支护特殊巷道超前支
护架型，多用于断面较大、条件较好的机巷。 1. 2 架型选择
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第 22 卷 第 3 期 （ 总第 136 期） 2017 年 6 月
煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY
Vol. 22No. 3 （ Series No. 136） June 2017
超前液压支架在综采工作面的应用
王强
（ 皖北煤电集团公司 恒源股份机械总厂，安徽 宿州 234000）
计院所做了较为全面的调研和论证。
岩。风巷宽度 4. 2m，机巷宽度 4. 8m。根据钱营孜
1. 1 架型介绍
煤矿巷道具体情况，结合巷道超前支护液压支架结
目前巷道超前支护液压支架的架型主要有以下 构特点，风巷选用左右两列交替迈步前移式支架；
几种：
因刮板输送机采用交叉侧卸卸载方式，转载机宽度
（ 1） 左右两列交替迈步前移式支架，左、右 较大，因此选用宽体横向顶梁可上下摆动架型。
（ 3） 顶梁结构可适应多种形式巷道断面； 如
ww 矩形巷道、拱形巷道、异形巷道等。
道断面形状进行相应的调节，具有良好的接顶性能 和护顶能力。
机巷用超前支护液压支架随后期巷道高度增加 和原倾斜顶板锚带网支护改为矩形两上角圆弧过渡 U 型钢梁支护等变动情况进行了 2 次改进。
（ 1 ） 将 支 架 最 大 支 撑 高 度 由 3. 5m 增 加 到 3. 8m，采用双伸缩后立柱和伸缩套将支架最低支 撑高度由 2. 5m 降低到 2. 3m，扩大了支架的高度 适用范围。
［关键词］ 超前液压支架； 超前支护； 机械化 ［中图分类号］ TD355. 42 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1006-6225 （ 2017） 03-0030-02
Application of Ｒoadway Advanced Hydraulic Support in Fully Mechanized Coal Mining
3920 － 3927.
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表 1 支撑掩护式支架主要技术参数
人员和设备的安全。
项目
参数
（ 4） 支架通过移架千斤顶连接，依靠前后支
支撑高度 /m 底座宽度 /m 初撑力 （ P = 31. 5MPa） / kN
2. 5 ～ 3. 5 1. 6 3956
架互为支点，随着综采工作面的推进，可以向前快 速推移，满足了安全高效工作面的生产要求。
［摘 要］ 针对钱营孜煤矿综采工作面机巷顶板倾角大、转载机外形宽等条件，左右两列交替 迈步前移式支架已不能满足机巷超前支护要求，进而研发了宽体横向顶梁可上下摆动的架型，该架型 满足了倾斜顶板巷道和矩形巷道的超前支护需要，支护过程有效避免了与转载机的干涉，为两巷实现 机械化及自动化超前支护奠定了坚实基础，取得了巷道支护技术新突破，具有较高的经济效益和社会 效益。
CO 与回风隅角 CO 变化与推采距离有一定关联性，
［参考文献］
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30
王 强： 超前液压支架在综采工作面的应用
梁可上下摆动架型超前支架，其外形如图 2 所示。
2017 年第 3 期
图 2 机巷用宽体横向顶梁可上下摆动超前支架外形
2. 1 支架主要技术参数
（ 3） 机巷超前支架能与转载机、端头支架合
表 1 为支撑掩护式支架主要技术参数。
理配套，并能有效地保证巷道超前特种支护段作业
工作阻力 （ P = 35. 0MPa） / kN
6400
（ 5） 支架的顶梁、底座、护壁板等可根据巷
支护强度 / MPa 泵站压力 / MPa
操作方式
0. 374 31. 5 本架操作
网 et 2. 2 支架主要特点 刊 j.n 该型支架在机巷横向布置，顶梁可上、下摆
动，4 架连成一组使用； 前、后架底座间通过连接