巷道超前支架应用

1、编号阳煤集团寺家庄公司科技进步完成项目申报表项目名称：大采高综采面顺槽超前支护支架的应用项目开题日期：2010年7月22日成果鉴定部门及日期：2010年12月28日由梁爱堂组织技术鉴定鉴委会主任： 梁爱堂申报单位：寺家庄公司生产技术部（盖章）申报单位主管：侯增旺填报人：刘长青2011年1月25日完成课题人员姓名性别年龄文化程 度所属单位行政职 务技术职称所学专业现从事业 务张晓明男46本科阳煤寺家庄有 限公司总经理高级工程师米矿生产技术梁爱堂男50本科阳煤寺家庄有 限公司总工程师高级工程师通风技术管理杨寸亮男47中专阳煤寺家庄有 限公司副 总经理工程师米矿生产技术于江平男42本科阳煤寺家庄有

2、限公司副总 工程师采煤工程师米矿技术管理杨善明男51本科阳煤寺家庄有 限公司副总 工程师机电高级工程师机电技术管理白陆田男54高中阳煤寺家庄有 限公司机电部长机电高级工程师机电生产技术侯增旺男41大专阳煤寺家庄有 限公司副总工 程师通风工程师米煤生产技术吴培义男54高中阳煤寺家庄有 限公司副总工 程师助理工程师运输生产技术李五小男39本科阳煤寺家庄有 限公司生产部长助理工程师地质技术管理崔向北男38专科阳煤寺家庄有 限公司生产部技术员助理工程师米矿技术管理胡补余男51专科阳煤寺家庄有 限公司采煤队 队长米矿生产管理刘长青男26专科阳煤寺家庄有 限公司采煤组技术员技术员米煤生产技术项目类别工艺改

3、造项目主要协作单位与个人项目曾受何种奖 励年经济价值与实用 果针对于厚煤层大采高工作面巷道超前支架的应用成果用与生产日 期2010年7月22日项 目 改 革 前 情 况一、概述根据煤矿安全规程规定，采煤工作面所有安全出口与巷道连 接处20m范围内，必须加强支护；综合机械化采煤工作面范围内的巷道 高度不得低于1.8m。即采煤工作面两顺槽20m范围内必须采取超前加 强支护。传统的采煤工作面两顺槽超前支护主要以单体液压支柱配合金属 铰接顶梁或木梁进行支护，根据巷道断面及顶板压力情况确定支护参 数，以确保安全出口的畅通。但是在特殊地质条件和临面开采时，单 体液压支柱配合铰接顶梁或木梁进行超前支护的局限

4、性逐渐表现出 来，主要有以下几个方面：支护强度低。对于顶板压力较大的煤层，达不到支护强度，易 造成工作面安全出口处顶板下沉，单体支柱钻底多，回撤困难，特别 是工作面后部密集切顶处尤其如此。支护速度慢。由于单体液压支柱、顶梁支设及回撤速度难以大 幅度提高，制约了工作面的推进速度，难以实现高产高效。劳动强度大。由于支设回撤单体支柱及顶梁频繁，造成工作面 回采使用人员多，劳动强度大。成本高，安全性差。因顶板压力大或操作等原因，支柱、顶梁、 柱鞋的损坏量较大，增加成本支出。并且工序复杂，人工操作多，造 成事故的概率较大。二、超前支架研究及应用针对单体液压支柱配合铰接顶梁或木梁进行超前支护的局限性，再借

5、鉴综采工作面所用液压支架的基础上，提出了采用超前支架代替 单体液压支柱配合铰接顶梁或木梁进行超前支护。超前支护支架的型号为ZT2X4000/23/50型，每套有11架（六组） 组成，每组有两架组成，两架底座、顶梁采用分段铰接结构，每架有 两棵立柱支撑，中间设有一组四连杆结构。在每组的后部顶梁设有尾 梁与挑梁千斤顶，可支护架间的顶板，能保证在支架调高范围内，顶 梁不出现“前仰后爬”现象。靠推拉千斤顶实现支架前移。两架顶梁 之间、底座之间设有防倒调架千斤顶，每架的主要技术参数如下： 支撑高度：2. 35. 0m额定初撑力：3091kN 工作阻力：4000kN支架中心距：1. 41. 8m 立柱缸径

6、，柱径：250 / 240支护长度：28m200/170支护强度：0.5MPa （平均）支架重量：9700kg推移千斤顶行程：1. 7m在制造过程中，四连杆机构等重要结构件全部采用高强度板配高 强度焊丝进行加工制造，所有的销轴均采用30Cr-MnT i调质后加工，并 镀锌镍合金钝化处理，其余均按液压支架设计制造规范进行严格操作。三、超前支架操作及要求（1）循环拉移步距为1700mm，随工作面机头（尾）处过渡支架拉移后 及时拉移。顺序为：降第一组支架 升第二组推拉千斤 升第一 组支架一一降第二组支架一一升第三组支架推拉千斤一一升第二组支 架一一降第三组支架一一升第四组支架推拉千斤一一升第三组支架

7、一一降第四组支架一一升第五组支架推拉千斤一一升第四组支架一一降 第五组支架一一收第四组支架推拉千斤一一升第五组支架。支架利用调架千斤将全部支架调整成一条直线，每次移架完毕 后，立柱升至规定的初撑力，并将所有掩护梁升起。支架顶、底梁与巷道顶底板保持平行，支架立柱与顶底梁保持 垂直。每组支架间中心距W1400土 llOOmm。四、支护效果为了检验超前支架的支护效果，对15104工作面进行了矿山压力观 测，目的是研究超前支架的适应性和可靠性。在工作面顶板的初次来 压和几次周期来压过程中，均未发现超前支架出现压死现象，表明该 超前支架可以承受工作面顶板来压，保证超前顺槽的安全。巷道围岩变形量固定测站观

8、测结果说明，回风顺槽两帮移近量最 大为57cm，顶底移近量最大为55cm。由此可见，采用新型超前支架后， 工作面顺槽在采动引起的超前支承压力影响作用下，其围岩变形量很 小，巷道处于稳定状态，说明超前支架的支护效果很好。五、特点四连杆超前液压支架是根据综采工作面推进，将巷道永久支护替 换为临时超前支护的具体条件而设计的一种支架，该支架具有与传统 两巷超前支护和工作面矿压相适应的支护能力。其主要优点：主要 结构简单灵活，尤其是不过多占用巷道宽度。立柱支撑，工作阻力 大，对顶、底板作用面积合理。支架由各千斤顶控制动作，操作工人仅通过操纵控制阀即可实现支架的自移行走，实现与工作面的同步 机械化推进。解决了工人支护单体支护的潜在危险，同时减少端头 附近的作业人员数量，有效地保障了工作面安全生产作业。六、推广应用情况ZT2X4000/23/50型巷道超前支护支架成功的解决了采煤工作面 超前支护的技术难题，通过在15104大采高综采工作面的应用，实现了 采煤工作面超前支护的机械化和自动化，是综采工作面超前支护形式 的一次创新，在技术进步、自动化作业、安全性和生产效率方面具有 巨大的经济和社会效益。改进后本项目实际年净增经济价值计算方式与实用效果分析受财领（要注明必要的效益证件等）签名益经导 单主意 位管见或填主意 报管 单领 位