超前液压支架的研制及现场应用报告详解.docVIP

PAGE  PAGE 9 超前液压支架的研制及现场 应用报告 上海大屯能源股份有限公司生产管理部 二００八年十二月三十日 一、工作面两道超前支护现状概述 随着综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对两道断面尺寸要求越来越大，传统的工作面超前支护方式从支护能力、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安全高效综采工作面对超前支护的要求，两道超前支护已经成为制约工作面高产高效的瓶颈。 国内传统的工作面两道超前支护方式是人工使用单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板。这种人工方式支护强度低，支护面积小，劳动强度大，回柱危险性大，支护工艺技术落后，用人多，不利于安全生产，更不能满足当今的高产高效矿井的要求。 为此，研究综采工作面两道超前液压支架支护技术就迫在眉睫。两道超前液压支架是一种新型的自移支架，有效地解决了工作面两道长期存在的支护强度低、工序繁琐、劳动强度高等问题，实现工作面两道顶板管理的本质安全。大屯矿区在2007年底开始研究超前液压支架，并取得了成功。 二、支架技术规格及简要说明 ZT2×3200/18/35超前支护液压支架是为适应大屯矿区特殊的地质条件和工作面设备布置的需要而研制和开发的。针对不同工况和使用高度，对支架主要部件受力情况（运动学参数）进行了科学的计算、模拟和优化设计，逐步完善了支架的结构型式和零部件。 ZT2×3200/18/35型超前液压支架的型式为铰接式，顶梁和底座均采用分段铰接式，使其更好地适应巷道顶底板起伏变化以及运输和安装。支架前、后设计紧凑，中间设正四连杆机构，支架两根立柱合理布置，不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。与破碎机配套的一组支架为整体式，不设置四连杆机构，保证破碎机驱动部分的安装空间。设计支架的行程为1.2米，即工作面每割两刀移一次超前支架，操作方式为邻架操作，支架的初撑力为10MPa，保证对顶板的有效支护。 支架满足最大不可拆卸件尺寸为4.4×1.5×2.3m（破碎机上方两根特殊顶梁6310mm除外）；支架底座箱体宽度为450mm，底封板宽度550mm，在适当位置加支撑筋；前三组支架的底座设横向连接千斤顶，可适当调整支架的中心距；支架均预留操纵阀安装位置。 支架的主要技术参数和结构示意图分别见表1和图1。 主要技术参数 表1 支架的结构示意图 图1 三、工作面开采条件及工艺设备配置 7519工作面为综采放顶煤工作面，是目前姚桥矿最长、最宽的工作面。该工作面地面标高+31.71～+35.1米，工作面标高为-441米～-634米，走向长度1838～1853米，倾向长度为211米，煤层厚度为2.20～7.30米，平均为5.6米。倾角 1°～15°度，平均为9°度，工作面工业储量341.3万吨，回采煤量为258.7万吨。工作面直接顶为砂质泥岩，厚3.77～15.11米，平均为7.48米；老顶为细砂岩，厚4.09～23.26米，平均为12. 53米；直接底为泥岩，厚0.20～11米，平均为3.40米；工作面煤层结构简单，含少量夹矸，厚度0.20～0.6米。 工作面两道在设计停采线往里585米处拐向约6度。回采过程中工作面要过东三探巷和7517放水巷，其中7517放水巷走向延伸横穿整个工作面。工作面内揭露f153∠40°H=14.0m、f456∠70°H=7.0m、f149∠45°H=6.0m等三条落差大于5.0米的断层，其中溜子道f153断层破矸约70米，对回采影响较大。 工作面设备配套情况见表2。 工作面设备配套一览表 表2 设备名称型号数量采煤机MG300/700－3.3D1工作面前、后部溜子SGZ764/6302工作面支架ZF5200/16/28 136端头支架（两台）ZFT26000/22/321过渡支架ZFG5600/22/30H5超前液压支架ZT3200/18/35型22转载机SZZ－764／1601破碎机PCM-1101皮带机DSJ100/80/2*3152乳化液泵站LRB-400/3153四、支架应用情况分析 2007年底ZT3200/18/35型超前液压支架在姚桥煤矿7519综放工作面两道安装试用。其中，材料道安装两排，共六组12台，超前支架的最小支护距离为34.2米（支架顶梁千斤顶全部收回），最大支护距离为40.2米（顶梁千斤顶全部打出）；材料道上帮一排超前支架延伸至老塘切顶线位置。溜子道安装两排，共五组10台，超前支架的最小支护距离为30.6米，最大支护距离为35.6米。超前支架于2007年11月15日安装调试结束，截