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，研究新式結構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備實施智能化綜采技術，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展引領方向。按照目標年產(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，需要反復支撐頂板。對于該礦比較破碎頂板，當?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 新型結構超前支架設計
3.1 新型結構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構型式，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�？v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》）