綜采順槽超前液壓支架應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

綜采順槽超前液壓支架應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢李莉【摘要】介紹了綜采順槽超前液壓支架的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了回風(fēng)順槽和運輸順槽超前液壓支架的技術(shù)特點和應(yīng)用條件，并對超前支架的發(fā)展趨勢進行了分析。%Thispaperdescribedapplianceactualityofadvancehydraulicsupportusedintunnelofcoalface,technicalcharac-teristicandapplianceconditionofadvancehydraulicsupportusedinbackdrafttunnelandtransporttunnelareexpounded.Prospectofhydraulicsupportisanalyzedroughly.【期刊名稱】《科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力》【年倦),期】2015(000)003【總頁數(shù)】3頁(P53-54,56)【關(guān)鍵詞】超前液壓支架機械化采煤【作者】李莉【作者單位】中國煤炭科工集團太原研究院，山西太原030006【正文語種】中文【中圖分類】TD823.97我國20世紀60年代末開始液壓支架的研發(fā)工作。20世紀70年代從英國、德國、波蘭和前蘇聯(lián)引進數(shù)10套液壓支架，經(jīng)過試用，仿制和總結(jié)經(jīng)驗，20世紀80年代我國液壓支架的研制和應(yīng)用獲得了迅速的發(fā)展，相繼研制和生產(chǎn)YTD系列、ZY系列和ZZ系列等20多種不同規(guī)格的液壓支架。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采煤工作面所有安全出口與巷道連接處20m范圍內(nèi)，必須加強支護；綜合機械化采煤工作面，此范圍內(nèi)的巷道高度不得低于1.8m，即采煤工作面兩順槽巷道20m范圍內(nèi)必須實施超前支護。20世紀90年代初超前液壓支架逐步開始發(fā)展，單體液壓支柱支護是最初的超前支護形式［1］。目前，國內(nèi)夕卜煤礦綜合機械化采煤工作面順槽巷道的支護多采用多排單體液壓支柱加高強度工字鋼棚梁支護方法［2］,即在綜采工作面順槽巷道內(nèi)超前20-30m處，用人工每隔0.7-0.8m設(shè)置5-6排單體液壓支柱，并加工字鋼棚梁進行超前支護（見圖1）。根據(jù)巷道斷面及頂板壓力情況確定單體液壓支柱支護參數(shù)。這種巷道超前支護方式，工作面割煤工況，人員不能在上支砰窩回撤切頂單體液壓支柱。為保證作業(yè)人員的安全必須要停止割煤，使用回柱絞車才能將單體回撤，同時要補打切頂支護，作業(yè)程序繁雜，每個循環(huán)需停機10-15min，才能完成替柱、回料、放頂和支護的整個工序。在頂板壓力大的區(qū)域，至少要支護4排單體且采取一梁兩柱或四柱的方式來保證支護質(zhì)量和支護強度。這種人工采用單體液壓支柱支護的方式支護強度低，工人勞動強度大，回柱安全不易保障。并且由于單體支護力小，巷道變形大，影響了采煤設(shè)備及人員安全通行。同時巷道采用人工支護，效率低，無法與機械化采煤相配，嚴重影響煤炭產(chǎn)量的提高。為適應(yīng)煤礦安全高效開采的需求，國內(nèi)部分煤企針對順槽地質(zhì)特點，成功研制了適應(yīng)堅硬頂板條件的順槽超前支護液壓支架，在陜蒙、平朔等地大量推廣，使用效果良好。煤炭科學(xué)研究總院山西煤機裝備有限公司近年來率先完成了堅硬頂板條件順槽超前支架的研制，同時設(shè)計研發(fā)了適應(yīng)中等條件頂板順槽巷道超前支護支架，滿足煤礦支護要求。研制的適應(yīng)中等穩(wěn)定頂板的邁步式順槽超前支架在山西平朔使用。1）回風(fēng)順槽超前液壓支架支護。隨著綜采面機械化程度和單產(chǎn)的快速提高，通風(fēng)、運輸和開采工藝對順槽斷面尺寸要求越來越大，大采高綜采面順槽寬度在5000-6000mm之間，高度在4000-4500mm之間［3］。傳統(tǒng)單體支柱從支護能力、支護高度、支護速度、自動化程度、可操作性、安全性等方面都不能適應(yīng)這種高產(chǎn)高效綜采面對超前支護的要求，順槽超前支護已經(jīng)成為制約大采高工作面高產(chǎn)高效發(fā)展的瓶頸，在很大程度上限制了綜采設(shè)備高產(chǎn)高效能力的發(fā)揮。綜采工作面順槽超前支護液壓支架的研究逐漸成為煤礦支護設(shè)備的一種新興產(chǎn)業(yè)。為降低支架對順槽頂板的反復(fù)支撐破壞，確定支架對順槽頂板的超前支護作用應(yīng)以〃護”為主，支架初撐支護強度不宜過高。順槽超前支護支架一般采用窄掩護梁和窄連桿結(jié)構(gòu)，降低支架四連桿機構(gòu)的阻風(fēng)面積，有利于保持順槽通風(fēng)順暢?；仫L(fēng)順槽超前支架頂梁可采用多級鉸接式設(shè)計，兩側(cè)可設(shè)計側(cè)翻梁，人行道側(cè)的側(cè)翻梁上可增設(shè)二級側(cè)翻梁，以有效擴大支護面積，保護人員與設(shè)備安全?；仫L(fēng)順槽超前支護支架可設(shè)計前架和后架支架組串聯(lián)組成，在前后架底座之間并聯(lián)兩套分別控制的推移機構(gòu)，實現(xiàn)前后架相互推拉移架。頂梁與掩護梁采用〃十字頭”連接，使頂梁對順槽頂板條件適應(yīng)性好，同時可有效緩解窄四連桿機構(gòu)所承受的扭轉(zhuǎn)力矩。圖2為一種整體式回風(fēng)順槽超前液壓支架。2）運輸順槽超前液壓支架支護。綜采工作面運輸巷內(nèi)轉(zhuǎn)載機、破碎機、皮帶輸送機的布置占巷道空間大，支護設(shè)備可利用空間小，環(huán)境復(fù)雜，運輸順槽超前支架支護難度大。運輸順槽超前支護支架一般采用左右兩組分體連桿機構(gòu)與整體掩護梁配合的架型結(jié)構(gòu)，極大地適應(yīng)運輸順槽設(shè)備配套要求和煤礦井下狹窄空間運輸、安裝要求，適應(yīng)煤礦井下復(fù)雜頂、底板工況。運輸順槽超前支架的結(jié)構(gòu)按照轉(zhuǎn)載機、破碎機的配套要求設(shè)計，支架在順槽中布置于工作面端頭支架前方，左、右底座在順槽中按〃騎”轉(zhuǎn)載機的方式安裝，同時在破碎機底槽上焊接用于推移支架的耳板，超前支護支架與破碎機互為支點通過推移油缸推拉前移，推移步距與工作面液壓支架的推移步距相同。運輸順槽超前支架可設(shè)計為電液控制系統(tǒng)，操作人員在本架直接完成對超前支護支架的控制，也可以在端頭支架內(nèi)對超前支護支架進行遠程電液操作。運輸順槽超前液壓支架結(jié)構(gòu)見圖3。超前支架的設(shè)計趨于機械化支護，超前支護的范圍在增大，超前支護的方式由手動控制或支架組的鄰架控制趨向電液控制。不僅實現(xiàn)回風(fēng)巷道的超前支架的支護，在運輸順槽設(shè)備布置復(fù)雜的工況也實現(xiàn)超前支架的支護。在堅硬頂板條件和中等穩(wěn)定頂板條件，超前支架都能適用。超前支護支架的型式有整體式結(jié)構(gòu)型式，還有分體結(jié)構(gòu)型式以適用于不同的布置條件。超前支架逐步實現(xiàn)和綜采工作面聯(lián)機配套?！鞠嚓P(guān)文獻】劉濤.