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大众煤矿∏钢对棚支架支护工艺和结构分型探究 　　摘要：“∏型钢梁配合单体液压支柱对棚支护”技术，在当前国内的工艺有三种方式，即：炮采、机采、放顶煤三种。我们队∏型钢梁配合单体液压支柱对棚支护炮采工艺的主要特点进行了研究。 关键词： ∏钢对棚支架 结构分型 研究 中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-00 1工艺方式及其优缺点 “∏型钢梁配合单体液压支柱对棚支护”技术，在当前国内的工艺有三种方式，即：炮采、机采、放顶煤三种。∏型钢梁配合单体液压支柱对棚支护炮采工艺的主要特点有： （1）实现不停产替换。 主副梁配合五棵单体液压支柱，能够达到无级移步。如先放底炮，然后刷帮直接把主梁顶住煤壁打上贴帮柱，或者先掏梁窝，移主梁护顶。可以与单体柱铰接顶梁支护、悬移支架等工作面，能够实现不停产替换。 （2）工艺适应性好、应用面广。 如∏型钢梁炮采工作面、∏型钢梁放顶煤工作面、∏型钢梁机采工作面等，适合的煤层赋存条件广泛。 （3）工作面支护密度大。 钢梁成对支撑、整体性强，支护可靠。对棚相依迈步前进，所以支护密度大，能够有效支护顶板，尤其是背木、铺联的顶网不破，基本上不会发生冒顶。 （4）工艺所带来的副作用小。 采面在串梁移柱支护过程中，对顶煤进行多次挤压和卸压，使本来就松软破碎三软不稳定煤层更加破碎，支柱一旦卸压，顶煤随即垮落，造成漏棚和冒顶。但有贴帮柱和拍子、抬木、联网背帮后，能够减少煤壁的破坏，副作用能够完全消失。 （5）串梁移柱工作量大。 每对棚要动5棵单体柱工作面量大；移溜时分段翻打中心柱工序繁琐；如果顶板破碎时，需要一炮一串梁，所需循环所需时间长。 统计数据：单体铰接梁炮采翻打基本柱为1.77棵/吨煤；单体∏型梁炮采吨煤翻打基本柱是3.42，是前者的1.9倍；单体∏梁放顶煤吨煤翻打基本柱是1.08；单体∏梁机采的吨煤翻打基本柱是4.38。 （6）支柱初撑力同时达到规定值非常难。 一梁三柱，同时达到初撑力规定值非常难。∏型钢梁在对棚相依迈步前进时，主梁和副梁先后出现一梁下三根柱的情况。当在梁下打中柱时，∏梁两端的支柱阻力会下降，如果中柱的工作阻力不断升高，甚至使两端的支柱落空而成为不合格支柱。 根据报道和课题组调查：在松软底板，即使支柱穿上标准的铁鞋、尼龙鞋、木鞋也难以达到《规程》规定的90KN初撑力；即使达到90KN初撑力，也会有相当比例的支柱阻力，在几分钟后降低到不合格。因此，当前众多生产矿井中柱初撑力维持在55KN以上，贴帮柱和老塘柱初撑力维持在30KN以上。 2工艺流程和操作方法 试点工作面采煤工艺流程为：掏梁窝——移主梁护顶——打眼——装药——爆破——清煤——栽贴帮柱——推移溜子——回副梁放顶。其操作过程见图1所示，其中图1e是众多煤矿，在交接班验收的的工程模式。 （1）铺展网移主梁护顶（包括清煤打靠帮柱） 放炮前，先将主梁下老塘柱改至副梁下中排柱位置（图1a）；放炮后，及时铺展顶网，将对棚中的主梁降柱前移，顶紧煤墙，然后升柱背顶进行超前支护（图1b）；将副梁下煤墙侧支柱移至主梁下煤墙侧升紧（图1c）；清理浮煤，人员严禁在空顶下作业。 （2）移副梁打柱（放顶） 当分段内串过主梁，打好煤墙靠帮柱，浮煤清净后，即可把副梁前移，进行放顶。放顶时必须由下往上逐棚进行，且必须是2人配合作业。 a d b e c 图1 试点工作面移梁打柱及其操作过程示意图 作业前先检查安全情况，放顶退路保证畅通。放顶时，先将副梁老塘侧支柱回出放在煤墙（图1d）；然后卸柱移副梁，将副梁头顶紧煤墙，升柱打紧，使其与主梁形成对棚，（图1e）。回柱放顶时，必须回一棚升一棚，如有顶网破碎时，必须补网背顶，严防老塘顶煤提前流出。 （3）移溜打柱 工作面移过梁打好柱后，开始清理浮煤，待浮煤清净后，先将中排柱往煤墙侧改600mm，然后将槽推600mm，再将中排柱改到老塘侧紧贴槽帮，最后将槽推至煤墙根。可用推槽器进行移槽，移槽和改中排柱的距离一次不得超过15米，且要随移随改好中排柱，移槽时必须拉线，严格按照从下而上进行。 支架结构的分型及其特征 按照工艺流程、∏型钢梁对棚支架的结构特点，把试点工作面的支架结构分为以下七种工作型式，如表1所示： 支架分型4的顶板支护面积最大；分型5的顶板冲击最大、分型7的支护跨度最大，分型1的支护强度最高，分型 2和分型6处于主副梁换位。因此，分析分型4和分型1的支架载荷具有代表性（见附图）。 表1 试点工作面支架结构的分型及其特征 分型名称 特征