論文：智能化工作面軟頂巷道超前支護(hù)研究

智能化工作面軟頂巷道超前支護(hù)研究

摘 要：以川煤廣能公司龍灘礦智能化綜采工作面的超前支護(hù)為研究對(duì)象，研究新式結(jié)構(gòu)的超前支架解決軟頂情況下的超前支護(hù)問(wèn)題，解決了因超前支架破壞錨桿錨索問(wèn)題，解決了用于較薄煤層條件下刮板機(jī)機(jī)頭與超前支架的配套問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了超前支架快速自移，提高巷道超前支護(hù)效率，滿足智能化開(kāi)采需要。

關(guān)鍵詞：超前支護(hù)；軟頂；支護(hù)效果

0 前言
隨著國(guó)家安監(jiān)總局和省政府“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動(dòng)的貫徹要求，順應(yīng)煤炭工業(yè)向智能化開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)，川煤廣能公司龍灘礦準(zhǔn)備實(shí)施智能化綜采技術(shù)，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展引領(lǐng)方向。按照目標(biāo)年產(chǎn)量100萬(wàn)噸的要求，超前支護(hù)是最大的制約因素，支護(hù)強(qiáng)度低，拆柱危險(xiǎn)性大
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20米，前后分為四組，移架是從前至后依次降架移架，需要反復(fù)支撐頂板。對(duì)于該礦比較破碎頂板，當(dāng)?shù)谝患芤仆旰笠呀?jīng)破壞了頂板，在后幾架超前支架降架移架時(shí)就非常困難，會(huì)因頂板破壞而無(wú)法移架；三是常規(guī)型超前支架占用寬度大，為了能使轉(zhuǎn)載機(jī)接煤，刮板機(jī)機(jī)頭需伸出巷道較多距離，刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)部懸空，重心都在刮板機(jī)機(jī)頭，使刮板機(jī)無(wú)法布置；四是刮板機(jī)機(jī)頭伸出會(huì)與超前支架干涉。

圖4 常規(guī)超前支架布置示意圖
3 新型結(jié)構(gòu)超前支架設(shè)計(jì)
3.1 新型結(jié)構(gòu)的超前支架需要解決的難題：
①不能破壞錨桿錨索使其失效；
②因頂板較軟，在移架時(shí)不能脫離頂板使頂板垮落；
③必須使刮板機(jī)與超前支架相配套，協(xié)調(diào)運(yùn)行。
3.2 超前支架理論計(jì)算：
①支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算
用估算法計(jì)算液壓支架額定支護(hù)強(qiáng)度
根據(jù)以前巷道單體支護(hù)進(jìn)行換算。在工作面下口處柱距0.8米，排距1米，見(jiàn)四回一，柱徑100mm，初撐力為157kN。
=n*s*q/(n)*1*(s)*0.8=262 =0.262 MPa
②工作阻力計(jì)算
確定支架的支護(hù)強(qiáng)度之后，即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結(jié)構(gòu)型式，確定支架的工作阻力。
P=n*L*B*p
=1.1*20*4.2*262
=24208kN
取整后工作阻力定為24000kN。
3.3 超前支架主要技術(shù)參數(shù)：
型 號(hào)： ZTYC24000/20/34D型
高 度： 2.0～3.4m
長(zhǎng) 度： 25m
初 撐 力： 3872kN *5
工作阻力： 4800kN *5 (P=39MPa)
支護(hù)強(qiáng)度： 0.319 MPa
對(duì)底板平均比壓： 2.75MPa
泵站工作壓力： 31.5MPa
3.4 超前支架技術(shù)特征：
超前支架縱梁相互交錯(cuò)布置并分別與橫梁連接。立柱安裝于橫梁上，提供支撐力。中間橫梁布置兩根推移千斤頂，提供移架力�？v梁布置按現(xiàn)有巷道布局尺寸，躲開(kāi)錨桿錨索免于損壞。在移架時(shí)可分布移架，始終有一組縱梁支撐頂板邁步自移。
3.5 超前支架控制方式：
因該套超前支架是配置在智能化綜采工作面，同樣需要操作方便可靠，提高支護(hù)與自移效率。配置了電液控制閥、視頻攝像儀、照明、行程傳感器、手動(dòng)遙控器等原件，既可隨著工作面綜采設(shè)備的前移通過(guò)程序控制也可由人員拿遙控器遠(yuǎn)程遙控操作。

圖5 新型超前支架布置示意圖
4 使用效果
（1）縱梁交錯(cuò)布置支撐頂板，布置在錨桿錨索之間躲開(kāi)錨桿錨索，避免使錨桿錨索損壞。
（2）超前支架的縱梁分為兩組與橫梁鉸接，邁步自移。移架時(shí)分開(kāi)前移，一組移到位后支撐好再移另一組，使其移架時(shí)始終對(duì)頂板有支撐，避 ……（未完，全文共2235字，當(dāng)前僅顯示1421字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文：智能化工作面軟頂巷道超前支護(hù)研究》）