论文：智能化工作面软顶巷道超前支护研究

智能化工作面软顶巷道超前支护研究

摘 要：以川煤广能公司龙滩矿智能化综采工作面的超前支护为研究对象，研究新式结构的超前支架解决软顶情况下的超前支护问题，解决了因超前支架破坏锚杆锚索问题，解决了用于较薄煤层条件下刮板机机头与超前支架的配套问题。实现了超前支架快速自移，提高巷道超前支护效率，满足智能化开采需要。

关键词：超前支护；软顶；支护效果

0 前言
随着国家安监总局和省政府“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的贯彻要求，顺应煤炭工业向智能化开采的发展趋势，川煤广能公司龙滩矿准备实施智能化综采技术，为企业转型升级发展引领方向。按照目标年产量100万吨的要求，超前支护是最大的制约因素，支护强度低，拆柱危险性大
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20米，前后分为四组，移架是从前至后依次降架移架，需要反复支撑顶板。对于该矿比较破碎顶板，当第一架移完后已经破坏了顶板，在后几架超前支架降架移架时就非常困难，会因顶板破坏而无法移架；三是常规型超前支架占用宽度大，为了能使转载机接煤，刮板机机头需伸出巷道较多距离，刮板机驱动部悬空，重心都在刮板机机头，使刮板机无法布置；四是刮板机机头伸出会与超前支架干涉。

图4 常规超前支架布置示意图
3 新型结构超前支架设计
3.1 新型结构的超前支架需要解决的难题：
①不能破坏锚杆锚索使其失效；
②因顶板较软，在移架时不能脱离顶板使顶板垮落；
③必须使刮板机与超前支架相配套，协调运行。
3.2 超前支架理论计算：
①支护强度计算
用估算法计算液压支架额定支护强度
根据以前巷道单体支护进行换算。在工作面下口处柱距0.8米，排距1米，见四回一，柱径100mm，初撑力为157kN。
=n*s*q/(n)*1*(s)*0.8=262 =0.262 MPa
②工作阻力计算
确定支架的支护强度之后，即可根据支架的控顶范围和支架的结构型式，确定支架的工作阻力。
P=n*L*B*p
=1.1*20*4.2*262
=24208kN
取整后工作阻力定为24000kN。
3.3 超前支架主要技术参数：
型 号： ZTYC24000/20/34D型
高 度： 2.0～3.4m
长 度： 25m
初 撑 力： 3872kN *5
工作阻力： 4800kN *5 (P=39MPa)
支护强度： 0.319 MPa
对底板平均比压： 2.75MPa
泵站工作压力： 31.5MPa
3.4 超前支架技术特征：
超前支架纵梁相互交错布置并分别与横梁连接。立柱安装于横梁上，提供支撑力。中间横梁布置两根推移千斤顶，提供移架力。纵梁布置按现有巷道布局尺寸，躲开锚杆锚索免于损坏。在移架时可分布移架，始终有一组纵梁支撑顶板迈步自移。
3.5 超前支架控制方式：
因该套超前支架是配置在智能化综采工作面，同样需要操作方便可靠，提高支护与自移效率。配置了电液控制阀、视频摄像仪、照明、行程传感器、手动遥控器等原件，既可随着工作面综采设备的前移通过程序控制也可由人员拿遥控器远程遥控操作。

图5 新型超前支架布置示意图
4 使用效果
（1）纵梁交错布置支撑顶板，布置在锚杆锚索之间躲开锚杆锚索，避免使锚杆锚索损坏。
（2）超前支架的纵梁分为两组与横梁铰接，迈步自移。移架时分开前移，一组移到位后支撑好再移另一组，使其移架时始终对顶板有支撑，避 ……（未完，全文共2235字，当前仅显示1421字，请阅读下面提示信息。收藏《论文：智能化工作面软顶巷道超前支护研究》）