崔俊波

（劉莊煤礦綜安三隊，安徽 阜陽 236000）

綜采工作面支架選型設(shè)計是工作面安全高效生產(chǎn)的重要保障，其影響因素很多，通常我們根據(jù)頂板分類及類似條件的礦壓顯現(xiàn)結(jié)合計算公式確定支架支護(hù)阻力。

1 架型選擇

①對于直接頂分類屬于1、2類，基本頂分類屬于I、Ⅱ級的工作面，其老頂來壓步距小，來壓相對穩(wěn)定，來壓時強(qiáng)度緩和，端面不穩(wěn)定，受移架影響較大。②對于直接頂分類屬于3、4類，基本頂分類屬于Ⅲ、Ⅳ級的工作面，老頂來壓步距大且面向分布不均，直接頂穩(wěn)定。要求支架支撐能力足夠，能抗水平推力并且及時切頂。③采高對支架工作阻力影響也較為重要。采高加大，冒落范圍加大，礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，對支架工作阻力要求增加，且裝置設(shè)計應(yīng)能防片幫、漏頂，提高支架高度很重要。④液壓支架控制方式有手動、液壓及電液控制系統(tǒng)，我國多用手動控制。⑤目前通用的有兩柱掩護(hù)式和四柱式支撐掩護(hù)式兩大類的支架。兩柱掩護(hù)式支架在頂板條件惡劣的煤層中，有明顯的不足，如對堅硬頂板，它的切頂性能遠(yuǎn)不及四柱支撐掩護(hù)式；對頂板特松軟的情況下它的頂梁調(diào)平困難，維護(hù)頂板、防止架前片冒的性能也不如四柱支撐掩護(hù)式，四柱支撐掩護(hù)式支架架型圖如圖1所示。

2 支架高度的確定

確定支架高度的主要因素是煤層厚度、采高及運(yùn)輸條件，某面煤厚0.4～5.9m，一般情況下，支架的最大高度應(yīng)至少為5.9m，但是由于11-2煤質(zhì)松軟，為防止和減輕煤壁片幫，機(jī)采高定為2.0～3.98m，大多數(shù)情況支架不需要升的太高，而且支架最大高度的增大，要導(dǎo)致最低運(yùn)輸高度的加大，給運(yùn)輸、安裝造成困難，綜合各方面因素，支架的支撐高度確定在1.8～3.8m，運(yùn)輸高度2.0～2.1m，加平板車高也不超過2.5m，基本能滿足運(yùn)輸和安裝的需要，最大高度4.5m，采高達(dá)3.5m～3.8m左右。

表1 支架流量系統(tǒng)參數(shù)

圖1 四柱支撐掩護(hù)式支架架型

3 支架工作阻力和初撐力的確定

綜合研究計算支架工作阻力為5488kN，由于本工作面是在采區(qū)邊緣防水煤柱下開采，某礦區(qū)曾有過防水煤柱下開采壓死埋架的歷史，而其原因尚未完全清楚，同時我國現(xiàn)存計算支架工作阻力的理論方法沒有考慮巖層的構(gòu)造應(yīng)力，亦有待完善之處。為確保萬無一失，因此，工作阻力選擇為6400kN，標(biāo)準(zhǔn)立柱缸徑選Φ230mm，初撐力確定為4653kN。約占支架額定工作阻力的74%。

4 液壓支架應(yīng)達(dá)到的移架速度和液壓系統(tǒng)流量

為了保證高產(chǎn)高效工作面采煤機(jī)連續(xù)割煤，整個工作面移架速度應(yīng)不小于采煤機(jī)連續(xù)割煤的平均割煤牽引速度。實(shí)踐證明，移架速度高于采煤機(jī)牽引速度有利于高產(chǎn)高效。

某礦1724（1）工作面頂板條件不好，要求帶壓移架，底板也較軟，有時還會遇到更松軟的煤底，尤其是俯斜開采，工作面淋水涌入機(jī)道，會軟化底板，易造成支架鉆底，這些都給實(shí)現(xiàn)快速移架帶來了難度。本面基于以上選擇ZZ6400/18/38型支架的主要性能參數(shù)為：初撐力為4653KN，為工作阻力的72.7%，支架的比壓2.07MPa，支架寬度：1.43～1.60m，支架高度能適應(yīng)2.2～4.5m，在后期工作面回采過程中，安全閥開啟較少，滿足了綜采面的安全高效生產(chǎn)。

[1]劉文斯.周源山煤礦22110綜采工作面液壓支架選型設(shè)計[J].采礦技術(shù)，2010（S1）：186-187.

[2]陳貴，常聚才.朱仙莊礦10煤綜采液壓支架選型分析[J].煤礦機(jī)械，2011（04）：23-24.