1、推广复采区采煤工作面的重要支护整体顶梁组合悬移液压支架摘 要新岭煤矿建设区为旧区复采，开采区域旧区旧巷纵横交错，局部区域易发生抽顶、片帮，顶板管理难度大，整体顶梁组合悬移液压具有组合支架的特点，工作面支架采用托梁机构联为一体，稳定性好、操作简单，增加了支护强度；炮后直接移动顶梁支护顶板，空顶时间短，防止漏顶、冒顶，且无需二次移架减少工序；支架采用液压集中控制，操作方便，移架速度快，推移过程中，实现了支柱和回柱放顶同步；整体顶梁组合悬移液压支架的工作原理与综采支架同出一门，且自动化程度高，支架轻，可分解安装撤除；使用整体顶梁组合悬移液压支架在开采时不用刹顶，减少坑木的投入，大大降低了生产成本；经
2、过两年多的实践，整体顶梁组合悬移液压支架适用于旧区复采工作面，它不仅提高了工作面支护强度，保证了安全生产，还节省了大量人力，降低了生产成本，有利推动了安全高效矿井建设步伐，整体顶梁组合悬移液压支架已在新岭矿建设区各采煤工作面得到推广应用。 关键词复采区 冒落 整体顶梁组合悬移液压支架 三软煤层 中图分类号：T695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0350-01 一、地质条件及工作面概况 现开采 21 层北二段位于南采区东部，1012 生产剖面之间，开采标高+156.7189.0 米之间，上覆 18 煤层为南露天与井工已采完，与 18 煤层层间距 30.5 米，该
3、工作面地质工作简单，东部有 F1 断层，走向 N10-30E，倾向 EN，落差 300 米。该工作面属于旧区复采，煤质较松散，煤层赋存较稳定，层理较发育，原煤厚 3.757.26 米，平均煤厚 4 米。煤层顶板细砂岩或中砂岩，煤层底板粉砂岩或细砂岩，工作面直接顶为2 米厚的煤，且松散冒落易冒落厚度大于采高的 1.5 倍，工作面顶板确定为破碎顶板。根据回风道、溜子道、切眼掘送实见，该区域旧区、旧巷较多，顶板有冒落破碎岩块，冒落破碎煤，局部抽漏顶。工作面走向长度 130 米，倾斜长度 90 米，倾角 18，工作面支护采用整体顶梁组合悬移支架支护顶板，悬移支架长 2.6m，沿走向架设，支架宽 0.9
4、6m，悬移支架架与架之间的宽度为 0.04 m，工作面采高 2.2 m，最大控顶距3.4m，最小控顶距 2.6m，循环进度 0.8m。 二、推广整体顶梁组合悬移液压支架在旧区复采破碎顶板工作面的应用 工作原理： 整体顶梁组合悬移液压支架由顶梁、托梁、推进缸、滑动梁、双向液压支柱组成，托梁是支架的稳定结构，托梁与顶梁互为导向前移。移架时双向液压支柱首先卸载并提起，顶梁落在托梁上，此时向推进缸注液，活塞杆伸出，以托梁为支点推动顶梁前移，落下支柱，支撑顶板，完成移架。整个工作面移梁完成后，所有支柱处于支撑状态， 托梁无载荷地吊挂在顶梁上。这时向托梁的供液系统供液，工作面的推进缸的活塞杆全部收回，托梁
5、前移，完成一个动作循环。 技术指标： 支架长度 2.6 米，支架架宽 0.96 米，支架高度 1.6-2.4 米，支架中心距 1 米，支架中心距 1000mm，每架 4 根立柱，支架中心距 1000mm，移架步距 800mm。工作阻力 1600KN、支护强度 0.475-0.533Mpa，额定初撑力 1196KN 技术创新点： 组合支架即保持了综采支架整体性好、能自移的优点，又克服了悬移支架稳定性差、不安全、使用成本高及效率低等缺点，具有不铺顶网、适用性强、单件下井，下井安装方便快捷等优点，尤其是适用放顶煤。其核心技术是： 1、工作面支架通过托梁系统全部连为一个整体，稳定性非常好； 2、移架时
6、，所移支架的支柱可以全部同时提起，移架速度快； 3、使用支柱直径范围大，适应各类顶板对支护强度的要求。 经济效益：月节约护顶材料 10 万元，减少人工投入 600 次，工资费6 万元。月共节省资金 16 万元。 社会效益：实现了支架链锁，提高支护性能，促进了安全生产，简化了生产环节，降低劳动强度，增大了工作空间改善了职工作业环境。 三、整体顶梁组合悬移支架相关技术参数性能 工作面采用走向长壁、整体顶梁组合悬移支架放顶煤，顶板全部垮落，一次采全高后退式采煤法，工作面选用 ZH2000/16/24Z 型整体顶梁组合悬移支架。支架长度 2.6 米，架宽 0.96 米，支架高度 1.6-2.4 米，移
7、架步距 800mm 支架中心距 1000mm，每架 4 根立柱，工作面采高 2.2 m，最大控顶距 3.4m，最小控顶距 2.6m，支架中心距 1000mm。 四、整体顶梁组合悬移支架工作原理 托梁是支架的稳定结构，托梁与顶梁互为导向前移。移架时双向液压支柱首先卸载并提起，顶梁落在托梁上，此时向推进缸注液，活塞杆伸出，以托梁为支点推动顶梁前移，落下支柱，支撑顶板，完成移架。整个工作面移梁完成后， 所有支柱处于支撑状态，托梁无载荷地吊挂在顶梁上。这时向托梁的供液系统供液，工作面的推进缸的活塞杆全部收回，托梁前移，完成一个动作循环。当顶梁与顶板紧贴后产生初撑力支撑顶板。由于顶板逐渐下沉，支架所承受
8、的压力便逐渐由初撑力变成工作阻力，当超过额定工作阻力时，安全阀便自行开启释放压力，直至活塞腔恢复到工作阻力时为止。 五、结构特性及技术优点 1、整体顶梁组合悬移液压支架整体稳定性强，支架中心距 1 米，比金属顶梁控顶面积大，液压支柱采用缸径不小于 110mm，支护强度大。 2、支架灵活性强，支架无前伸梁，炮后直接移动顶梁支护顶板，不会造成二次冒顶，可及时支撑和掩护顶板，防止漏顶。 3、护顶面积大，支架宽 0.96m，每架间距 0.4m，护顶面积可达到 95%以上，对顶板实现了全封闭管理。破碎顶板工作面不会出现漏顶现象，也不会出现分体式支架的网兜现象。 4、使用整体顶梁组合悬移支架既提高了劳动效
9、率，工人只需操纵集控阀组将前后 4 柱同时提起前移，动作简化，速度快，工人劳动强度降低，回采工效有效提高，避免了工面湿滑。 5、改善回采工人作业的安全环境，采用与综采支架液压控制系统一样的全液压集中控制液压系统，回采工人在梁体掩护下，只操作液压控制阀，就能实现自动移架，既便捷快速又省力安全，避免了工作面湿滑，工人衣服淋湿。 6、整体顶梁组合悬移液压支架在开采时不用刹顶及铺设顶网，不需刹顶材料，大大降低了生产成本，架前没有悬挂防护装置，防止跑崩支柱，防护设施无需人工挪动随支架移动。 7、对松软底板工作面适应性较强。该支架在坚硬底板工作面使用时，可不用底盘；在中软底板工作面使用时，支架可两前柱共用
10、一个底盘，两后柱共用一个底盘；若工作面底 板非常软时，支架前后 4 柱可共用一个底盘，底盘面积可达 1.2m2 以上，可有效解决工作面支柱严重穿底现象。 新岭矿建设区在引进了整体顶梁组合悬移液压支架作为采场支护设备后，提高了工作面机械化程度，增加了工作面支护强度；保证了安全生产；减轻了工人的体力劳动强度；提高了采煤工的出勤率；改善了工作面的作业环境；提高工作面的单产；充分表明了整体顶梁组合悬移液压支架是符合旧区复采工作面地质条件要求的，且也可以推广至残区复采工作面、 “三软”煤层、破碎顶板工作面应用，为三软”煤层、破碎顶板工作面找到了用之有效的支护设备。 参考文献 1 于海勇.放顶煤开采基础理论.煤炭工业出版社.1994 年。 2 吴家来、顾文广、张忠永.土城矿软岩巷道全封闭技术试验.煤矿安全与环保.2002 年。 3 来存良等.厚煤层高产高效技术开采实用技术.煤炭工业出版社2001 年。
