综采顺槽超前液压支架应用现状和发展趋势

综采顺槽超前液压支架应用现状和发展趋势李莉【摘要】介绍了综采顺槽超前液压支架的应用现状，阐述了回风顺槽和运输顺槽超前液压支架的技术特点和应用条件，并对超前支架的发展趋势进行了分析。%Thispaperdescribedapplianceactualityofadvancehydraulicsupportusedintunnelofcoalface,technicalcharac-teristicandapplianceconditionofadvancehydraulicsupportusedinbackdrafttunnelandtransporttunnelareexpounded.Prospectofhydraulicsupportisanalyzedroughly.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年倦),期】2015(000)003【总页数】3页(P53-54,56)【关键词】超前液压支架机械化采煤【作者】李莉【作者单位】中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TD823.97我国20世纪60年代末开始液压支架的研发工作。20世纪70年代从英国、德国、波兰和前苏联引进数10套液压支架，经过试用，仿制和总结经验，20世纪80年代我国液压支架的研制和应用获得了迅速的发展，相继研制和生产YTD系列、ZY系列和ZZ系列等20多种不同规格的液压支架。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，此范围内的巷道高度不得低于1.8m，即采煤工作面两顺槽巷道20m范围内必须实施超前支护。20世纪90年代初超前液压支架逐步开始发展，单体液压支柱支护是最初的超前支护形式［1］。目前，国内夕卜煤矿综合机械化采煤工作面顺槽巷道的支护多采用多排单体液压支柱加高强度工字钢棚梁支护方法［2］,即在综采工作面顺槽巷道内超前20-30m处，用人工每隔0.7-0.8m设置5-6排单体液压支柱，并加工字钢棚梁进行超前支护（见图1）。根据巷道断面及顶板压力情况确定单体液压支柱支护参数。这种巷道超前支护方式，工作面割煤工况，人员不能在上支砰窝回撤切顶单体液压支柱。为保证作业人员的安全必须要停止割煤，使用回柱绞车才能将单体回撤，同时要补打切顶支护，作业程序繁杂，每个循环需停机10-15min，才能完成替柱、回料、放顶和支护的整个工序。在顶板压力大的区域，至少要支护4排单体且采取一梁两柱或四柱的方式来保证支护质量和支护强度。这种人工采用单体液压支柱支护的方式支护强度低，工人劳动强度大，回柱安全不易保障。并且由于单体支护力小，巷道变形大，影响了采煤设备及人员安全通行。同时巷道采用人工支护，效率低，无法与机械化采煤相配，严重影响煤炭产量的提高。为适应煤矿安全高效开采的需求，国内部分煤企针对顺槽地质特点，成功研制了适应坚硬顶板条件的顺槽超前支护液压支架，在陕蒙、平朔等地大量推广，使用效果良好。煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司近年来率先完成了坚硬顶板条件顺槽超前支架的研制，同时设计研发了适应中等条件顶板顺槽巷道超前支护支架，满足煤矿支护要求。研制的适应中等稳定顶板的迈步式顺槽超前支架在山西平朔使用。1）回风顺槽超前液压支架支护。随着综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对顺槽断面尺寸要求越来越大，大采高综采面顺槽宽度在5000-6000mm之间，高度在4000-4500mm之间［3］。传统单体支柱从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作性、安全性等方面都不能适应这种高产高效综采面对超前支护的要求，顺槽超前支护已经成为制约大采高工作面高产高效发展的瓶颈，在很大程度上限制了综采设备高产高效能力的发挥。综采工作面顺槽超前支护液压支架的研究逐渐成为煤矿支护设备的一种新兴产业。为降低支架对顺槽顶板的反复支撑破坏，确定支架对顺槽顶板的超前支护作用应以〃护”为主，支架初撑支护强度不宜过高。顺槽超前支护支架一般采用窄掩护梁和窄连杆结构，降低支架四连杆机构的阻风面积，有利于保持顺槽通风顺畅。回风顺槽超前支架顶梁可采用多级铰接式设计，两侧可设计侧翻梁，人行道侧的侧翻梁上可增设二级侧翻梁，以有效扩大支护面积，保护人员与设备安全。回风顺槽超前支护支架可设计前架和后架支架组串联组成，在前后架底座之间并联两套分别控制的推移机构，实现前后架相互推拉移架。顶梁与掩护梁采用〃十字头”连接，使顶梁对顺槽顶板条件适应性好，同时可有效缓解窄四连杆机构所承受的扭转力矩。图2为一种整体式回风顺槽超前液压支架。2）运输顺槽超前液压支架支护。综采工作面运输巷内转载机、破碎机、皮带输送机的布置占巷道空间大，支护设备可利用空间小，环境复杂，运输顺槽超前支架支护难度大。运输顺槽超前支护支架一般采用左右两组分体连杆机构与整体掩护梁配合的架型结构，极大地适应运输顺槽设备配套要求和煤矿井下狭窄空间运输、安装要求，适应煤矿井下复杂顶、底板工况。运输顺槽超前支架的结构按照转载机、破碎机的配套要求设计，支架在顺槽中布置于工作面端头支架前方，左、右底座在顺槽中按〃骑”转载机的方式安装，同时在破碎机底槽上焊接用于推移支架的耳板，超前支护支架与破碎机互为支点通过推移油缸推拉前移，推移步距与工作面液压支架的推移步距相同。运输顺槽超前支架可设计为电液控制系统，操作人员在本架直接完成对超前支护支架的控制，也可以在端头支架内对超前支护支架进行远程电液操作。运输顺槽超前液压支架结构见图3。超前支架的设计趋于机械化支护，超前支护的范围在增大，超前支护的方式由手动控制或支架组的邻架控制趋向电液控制。不仅实现回风巷道的超前支架的支护，在运输顺槽设备布置复杂的工况也实现超前支架的支护。在坚硬顶板条件和中等稳定顶板条件，超前支架都能适用。超前支护支架的型式有整体式结构型式，还有分体结构型式以适用于不同的布置条件。超前支架逐步实现和综采工作面联机配套。【相关文献】刘涛.