综采工作面端头支护新技术应用

摘要：介绍了新型端头过渡支架的引进目的、参数、特点、以及在生产中发挥的作用，探索了综采工作面端头支护引进和使用新技术的途径。

关键词：传统方式；支架参数；应用；作用

中图分类号：O434文献标识码： A

前言

南山矿在北五区18层六分段上块综放面的生产中，为提高煤炭采出率，减少生产程序，提高工作效率，为提高工作面生产的机械化作业程度，降低工人的劳动强度，从林州重型机械厂引进了ZF3000/17/26型综采放顶煤专用端头过渡支架。通过对端头过渡支架的使用和经验总结，看综采工作面端头支护新技术应用对改进和提高综采工艺，提高工作效率和煤炭产量和回采率的作用。

1.北五区18层六分段上块简要概况

煤层一般倾角10º，煤层厚度15m，工作面长112.5m。本区构造比较复杂，切眼靠近南17断层，处于该断层影响煤层变薄带内，初采阶段工作面煤层赋存较薄，五条断层从区内通过，落差分别在1.5～3.5米之间，开采初期工作面即过F2断层。现已采过F2及F3断层，过断层时存在丢三角煤现象。部分巷道在掘送中有丢底煤情况。

2.引进端头过渡支架前端头无架区的支护方式及生产程序

在未引进该型端头过渡支架前，工作面上下端头选用4米长工字钢梁与单体液压支柱支护，分前、后两组使用，每对钢梁中心距0.8m，跨越运输机头尾的钢梁采用一梁三柱支护，不跨越运输机头尾的钢梁采用一梁四柱支护。组成端头交替迈步抬棚，交替迈步式推进。端头无架区超前工作面支架一刀（0.6m）开设缺口，开设缺口长度规定3m，根据两巷里帮至第一架、最后一架支架的实际距离作适当调整。缺口一刀一开设，采用人工打眼放炮方式落煤，人工攉煤。开设后及时前串工字钢梁进行支护。工字钢梁一刀一串，端头无架区顶煤不放。

3.引进端头过渡支架的目的

根据前述生产实际情况，矿决定引进林州重型机械厂生产的ZF3000/17/26型综采放顶煤专用端头过渡支架，引进该型支架的目的主要有以下几点：

3.1 取消缺口的开设，简化生产程序，减少辅助工序作业流程，延长连续出煤时间。

3.2增加支护的强度，原工作面端头使用4米长工字钢梁与单体液压支柱支护的压力密集区现采用该型支架进行支护，增加抗压抗变形能力，提高安全性和可靠性。

3.3提高工作面机械化作业程度，减小工人劳动强度，提高工作效率。

3.4扩大工作面放煤的长度，提高煤炭采出率。

4.新型端头过渡支架的参数解析

所引进的新型端头过渡支架为支撑掩护式低位放顶煤综采工作面专用端头过渡液压支架，架型为ZF3000/17/26，该支架运输长度为5m，比工作面ZF2800/16/24型支架的4.5m略长。工作面支撑高度为1.7~2.6m。高于工作面支架的1.6~2.4m。支护宽度为1.19~1.33m，支架中心距1.25m。工作阻力3000KN，比工作面支架的2800KN工作阻力略大，可以有效地支护端头过渡无架区的压力密集区。初撑力2532KN，支护强度0.59~0.64MPa，底板比压1.58MPa，比工作面支架略小。梁端距0.261~0.495m，推移步距0.6m。该型支架所有配套设备均与工作面ZF2800/16/24型支架通用，主要零部件单独配套，高低压管路及接口、操纵阀密封圈等易损件可以和ZF2800/16/24型支架通用。

5.新型端头过渡支架的使用及维护

新型端头过渡过架在新工作面经过实际使用，发现具有如下特点：

5.1设计思想较为人性化，操作简单可靠。该型支架的操作原理基本和工作面ZF2800/16/24型支架一样，原来操控工作面支架的工人不用经过特殊培训可以很熟练的操作该支架。操纵阀采用集中控制，每个操作手柄前都标明了所控制的部件及进回油关系，只要在最初连接进回油管路时按照操作手柄的要求进行连接，工人可以很明确地知道每个操纵手柄的用途，在操作时不会出现误操作。

5.2架前架后空间较大，为工人作业提供很多便利。在未使用前探梁及护帮板前，该型支架架前至煤壁空间为2.25m，比工作面支架长出0.5m，可以在容纳前部运输机头、尾及电机后还有很宽松的行人空间，在伸出前探梁及护帮板后，架前空间更可达到3.35m。架后空间最大高度1.7m，比工作面支架最大高度同样高出0.5m，同样在容纳后部运输机头、尾及电机后非常有利于工人作业。

5.3该型支架的工作阻力比工作面的支架的工作阻力大，可以有效地支护上、下端头的压力密集区，最大支撑高度可以达到2.6m，当采机割煤时可以不用（或略微）缩回前探梁，采机即可割煤，能够有效保证端头过渡支架架前作业工人的安全。

5.4前部运输机推拉杆单独采用双伸缩液压油缸加以控制，无加长杆，且推拉杆较细，不同于工作面ZF2800/16/24型支架前部运输机推拉杆采用双伸缩油缸控制外加加长杆的设计，推拉杆摆动幅度较小。说明该型支架对于控制前部运输机上移下串较为有利，可以有效地控制前部运输机的移动趋势。但是当需要运输机移动时，该型支架会产生很大的阻力。由于推拉杆较细，如果前部运输机移动力量较大时，可能易造成推拉杆弯曲或断裂。

6.端头过渡支架在实际生产中的作用

新型端头过渡支架在北五区18层六分段上块试用一段时间后，发挥了积极的作用。

6.1在实际生产中取消了缺口的开设，减少了开设缺口所需的人工打眼放炮的工序，以及人工攉煤的工序，按照一个圆班进4刀煤（独立作业工序3刀煤）计算，相应减少了打眼放炮时间60分钟，人工攉煤时间30分钟，串钢梁及打设缺口支护90分钟，工作面圆班连续出煤时间在原基础上延长3个小时，按每小时出煤量190T计算，工作面圆班出煤量可提高570T。

6.2原端头过渡无架区缺口位置采用端头过渡支架支护后，有效地支护了顶板，减小了端头过渡无架区范围和所承受压力，降低了支护的变形程度，提高了支护的安全性和可靠性，减少了工人对支护进行维护的工时和工作量，降低了工人的劳动强度。

6.3不开设缺口，原缺口位置由采机割煤时一次性割透，提高了工作面机械化作业程度，各小班减少开设缺口人工数4 人，前串钢梁及打设支护人工数4人，上下缺口共计16 人次，三个班减少人工数总计48人次。月节省工人工次成本48×40×30=57600元，创造了很好的经济效益，同时降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

6.4工作面共计安装了90组支架，在未使用新型端头过渡支架前，实际可放煤82组支架，工作面理论采出率82／90×100%=91.1%，使用端头过渡支架后实际可放煤88组支架，工作面理论采出率88／90×100%=97.8%，理论采出率提高了6.7个百分点。在实际生产中采用了新型端头过渡支架后，原缺口位置不允许放的顶煤现在可以放了。按缺口长度6m计算，工作面每推进一刀，可以有效地多放原煤6×（15－2）×0.6×1.4×88%=57.66T。有效地提高了原煤回采率。

结语

由于新型端头过渡支架在新工作面使用时间较短，对该型支架的使用情况只能作初步的总结，对它的优缺点、使用及维护、作用了解的不够全面。并且对于该型支架零部件的质量及使用寿命，对于易损件的更换频率等很多问题都有待于在将来的使用中观察。通过对端头支架的使用，改进了综放工作面的采煤工艺，有效提高了综放工作面的产量和回采率，提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度。综采工作面端头支护新技术应用效益为煤矿取得了巨大的效益。