張世豪，李笑笑，苗艷才

(1.山西煤炭職業(yè)技術學院，山西 太原 030031；2.山西長平煤業(yè)有限責任公司，山西 晉城 048400；3.晉煤集團技術研究院，山西 晉城 048006)

山西晉煤集團長平煤業(yè)公司大采高工作面機尾巷道及上隅角三角區(qū)仍采用傳統(tǒng)的單體液壓支柱進行超前支護：機尾巷道20m范圍內采用63根一梁三柱支護，上隅角三角區(qū)采用15根雙排切頂柱支護。該區(qū)段巷道斷面大、控頂面積大、單體液壓支柱數量多、工人勞動強度大、勞動效率低，再加上刮板輸送機上竄等原因，導致機尾支架與煤壁距離有時達2.2m以上，采空區(qū)垮落的矸石時常通過單體液壓支柱間隙竄至工作面，存在較大的安全隱患。

目前，我國許多礦井在工作面超前支護方面進行了改進和創(chuàng)新，根據煤層賦存條件的不同，主要有懸移式、垛式、滑移式超前支護液壓支架等多種形式，不同程度地解決了超前支護問題。

長平煤業(yè)公司針對本礦煤層賦存條件、配套設備及該區(qū)段的特殊情況，提出機尾巷道超前支護與上隅角三角區(qū)端頭支護統(tǒng)籌一體化解決方案，并應用到了該礦4306工作面，取得了良好的效果。

1 長平煤業(yè)公司4306工作面概況

1.1 地質條件

4306工作面走向長1106m，傾斜長220m，煤層總厚度為5.6m ，煤層傾角1°～11°，平均傾角6°。

1.2 工作面設備與機尾巷道情況

4306工作面采用一次采全高大采高采煤法。工作面主要設備有：ZY12000/28/62型液壓支架、SL500采煤機和SZZ1000/3×855刮板輸送機等。機尾巷道43064巷為設備列車巷，斷面設計尺寸為5.4m(寬)×3.9m(高)，然而在實際生產過程中，巷道變形嚴重，高度實際在3.3～5.6m范圍內，平均4.5m左右；端頭三角區(qū)采空區(qū)頂板垮落矸石時常竄至工作面。

2 超前支護液壓支架與端頭液壓支架研制

長平公司根據多年的采煤經驗，將大采高4306工作面機尾巷道超前支護與上隅角三角區(qū)端頭支護統(tǒng)籌考慮，提出了一體化解決方案，并研制了超前支護液壓支架和上隅角三角區(qū)端頭液壓支架。如圖1所示。

圖1 巷道超前支護及上隅角三角區(qū)支護方案

2.1 超前支護液壓支架

4306工作面機尾巷道20m區(qū)域范圍內采用3組(6架)ZQL2×3000/27/55型超前支護液壓支架進行支護，如圖2、圖3所示。3組支架前后連接，總支護距離達到20m以上。當巷道頂底板條件較好時，采用左右兩架成組前移的拉架方式；當巷道頂底板條件不好時，采用左右兩架邁步交替前移的拉架方式。

圖2 超前支護液壓支架示意

圖3 超前支護液壓支架斷面

超前支護液壓支架的移架工藝為：隨著綜采工作面推進，收第1組支架前梁和側護頂板，降架300～400mm，推移千斤推移1個步距(工作面循環(huán)進度)，升架達到初撐力，展開前梁和側護頂板，完成第1組支架的移動；第2組、第3組支架交替重復第1組支架的工序，完成1個拉架行走步距。當頂板條件較差時，超前支護液壓支架可采用左右交替邁步式前移，即右支左移，或左支右移，以達到有效控制頂板的目的。

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超前支護液壓支架的推拉步距離最大可達到1800mm左右，實現(xiàn)工作面割煤2個循環(huán)，以減少超前支護液壓支架推拉頻次，提高生產效率。該超前支護液壓支架的主要技術參數見表1。

表1 超前支護液壓支架技術指標及參數

2.2 端頭液壓支架

在上隅角三角區(qū)域，增設1架特制的支撐掩護式端頭液壓支架。該支架寬度過大會造成支架與巷道煤壁擠死，支架無法前移，寬度過小則不利于有效阻擋采空區(qū)矸石。經研究確定：該特制支架的掩護梁及后連桿上增設大行程側伸縮機構，增大支護面積，形成兩柱掩護式+伸縮頂梁+二級護幫+大伸縮行程側護板的綜合支護模式，以有效支護頂板，并防止采空區(qū)的矸石竄至工作面，該支架結構如圖4所示。

圖4 端頭支架主、側視

拉架方式采用推移千斤將端頭液壓支架底座和超前支護液壓支架底座相聯(lián)，端頭液壓支架依靠超前支護液壓支架拉拽前移。端頭液壓支架的主要技術參數見表2。

表2 端頭支架技術指標及參數

3 工業(yè)性試驗情況

機尾巷道超前支護與上隅角三角區(qū)支護統(tǒng)籌一體化解決方案成套裝備于2016年12月至2017年7月在長平煤業(yè)公司4306工作面進行了工業(yè)性試驗，工作面推進約1120m，完成了該工作面回采任務，解決了大采高工作面多年來存在的突出問題。

(1)使用壽命長，損耗小，節(jié)約成本。由于超前支護液壓支架在工作中整體受力，受力狀況好，而單體液壓支柱是單件受力。經測算，年節(jié)約生產成本約40萬元。

(2)可自移，工序簡單，減人提效。使用超前支護液壓支架支護只需要1名工人即可操作，而使用單體液壓支柱支護則需要3名工人撤柱、移柱、支柱、打木垛等，年節(jié)約人工成本約15萬元。

(3)減少木料成本。原單體液壓支柱支護高度有限，僅4.5m，當巷道高度超過4.3m時，需架木垛勾頂，消耗大量的木料。使用超前支護液壓支架支護，基本上不需要打木垛，年節(jié)約木料成本約150萬元。

(4)安全性好，員工發(fā)生受傷事故概率低。超前支護液壓支架支護機械化程度高，用人少，操作方便，對巷道圍巖控制較好。在巷道頂板破碎處，可大幅降低原有單體液壓支柱人工回柱帶來的安全隱患，作業(yè)人員相對安全，顯著地降低了工人的繁重體力勞動和發(fā)生事故的幾率。

4 結束語

[參考文獻]

[1]程建禎，張世豪，趙光明，等.大采高工作面運輸巷分體推拉超前支架[J].煤礦開采，2004，19(3)：60-61.

[2]王紹星.工作面超前支架研制與應用分析[J].山西焦煤科技，2011,35(11)，54-56.

[3]翟桂武.大采高綜采面順槽超前支護支架及其應用[J].煤炭工程，2008，40(7)：29-30.

[4]郭凌龍.綜采工作面巷道采用垛式支架進行超前支護的可行性分析[J].山西煤炭，2005，25(3)：4-5.

[5]呂 兵.成莊礦綜采工作面超前液壓支架的設計 [J].礦山機械，2011，39(8)：144-145.

[6]何 勇.超前支護式液壓支架在綜采放頂煤工作面的應用[J].煤礦機械，2009，30(1)：188-189.

[7]張海榮，賈國憲，都 軍.煤礦井下ZT9200/19/35超前支護替棚支架的研制[J].煤礦機械，2010，31(4)：123-125.

[8]付 榮.超前支護液壓支架的研制及應用[J].煤礦開采，2007，12(5)：93-94.

[9]張長友，張 豪，李宗軍.中厚煤層綜采工作面超前支架支護技術研究與應用[J].煤礦機械，2014，35(7)：210-211.

[10]吳利學，王學勤，李俊虎.煤礦綜采工作面超前及端頭支護支架設計[J].煤礦機械，2013，34(1)：15-17.