論文：智能化工作面軟頂巷道超前支護研究

智能化工作面軟頂巷道超前支護研究

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為研究對象，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問題，解決了因超前支架破壞錨桿錨索問題，解決了用于較薄煤層條件下刮板機機頭與超前支架的配套問題。實現(xiàn)了超前支架快速自移，提高巷道超前支護效率，滿足智能化開采需要。

關(guān)鍵詞：超前支護；軟頂；支護效果

0 前言
隨著國家安監(jiān)總局和省政府“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動的貫徹要求，順應(yīng)煤炭工業(yè)向智能化開采的發(fā)展趨勢，川煤廣能公司龍灘礦準(zhǔn)備實施智能化綜采技術(shù)，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展引領(lǐng)方向。按照目標(biāo)年產(chǎn)量100萬噸的要求，超前支護是最大的制約因素，支護強度低，拆柱危險性大
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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就非常困難，會因頂板破壞而無法移架；三是常規(guī)型超前支架占用寬度大，為了能使轉(zhuǎn)載機接煤，刮板機機頭需伸出巷道較多距離，刮板機驅(qū)動部懸空，重心都在刮板機機頭，使刮板機無法布置；四是刮板機機頭伸出會與超前支架干涉。

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
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，在移架時不能脫離頂板使頂板垮落；
③必須使刮板機與超前支架相配套，協(xié)調(diào)運行。
3.2 超前支架理論計算：
①支護強度計算
用估算法計算液壓支架額定支護強度
根據(jù)以前巷道單體支護進行換算。在工作面下口處柱距0.8米，排距1米，見四回一，柱徑100mm，初撐力為157kN。
=n*s*q/(n)*1*(s)*0.8=262 =0.262 MPa
②工作阻力計算
確定支架的支護強度之后，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： ZTYC24000/20/34D型
高 度： 2.0～3.4m
長 度： 25m
初 撐 力： 3872kN *5
工作阻力： 4800kN *5 (P=39MPa)
支護強度： 0.319 MPa
對底板平均比壓： 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。縱梁布置按現(xiàn)有巷道布局尺寸，躲開錨桿錨索免于損壞。在移架時可分布移架，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、手動遙控器等原件，既可隨著工作面綜采設(shè)備的前移通過程序控制也可由人員拿遙控器遠程遙控操作。

圖5 新型超前支架布置示意圖
4 使用效果
（1）縱梁交錯布置支撐頂板，布置在錨桿錨索之間躲開錨桿錨索，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。移架時分開前移，一組移到位后支撐好再移另一組，使其移架時始終對頂板有支撐，避 ……（未完，全文共2235字，當(dāng)前僅顯示1421字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文：智能化工作面軟頂巷道超前支護研究》）