浅析悬移支架过平行断层开采技术

李恒

摘 要：近年来，在社会和经济快速发展新形势下，对煤炭的需求量不断增加，所以煤矿企业为了能够有效的提高煤炭的产量，在采煤工作面上开始应用悬移支架，这有效的提升了采煤工作面的支护强度，确保了煤矿生产的安全性。同时悬移支架的应用，也在一定程度上使井下工作的劳动强度得以降低，确保了出煤效率和产量的提升。悬移支架在采煤工作面的应用，不仅使其作业环境有了较大的改善，而且为采煤机械化水平的提升起到了积极的促进作用。特别是近年来，随着悬移支架的应用，可以成功移过平行断层，这对于开采工人劳动量的降低及开采成本的节约起到了非常重要的作用。文章对悬移液压支架进行了概述，并进一步对悬移支架过平行断层技术进行了具体的阐述。

关键词：悬移支架；平行断层；顶梁结构；开采技术

前言

在一些老矿，采用单体柱配合绞接梁来作为支护，这种工艺不仅笨重，而且操作繁琐，安全系统较低，较为落后，这对煤矿的产量带来了较大的影响。悬移支架由于具有整体性好、能自移、安全性高、易操作等诸多优点，目前在矿井生产中得以广泛的应用，这不仅有效的提高了采煤的机械化水平，而且在降低作业人员劳动强度的同时，生产的安全性也得以大幅度提升。因此在当前矿井生产中，加大了对悬移支架研究力度，从支护架型、作业规程、支架运送、安装和调试、作业推进及支架效果等多个方面进行深入研究，从而确保悬移支架在使用过程中能够更好的与矿井生产情况相适应，使其为井下作业效率的提升及井下作业的安全提供有效的保障。

1 悬移液压支架概述

1.1 液压支架架型介绍

（1）跺式与节式液压支架。我国最早应用的支撑支架即为跺式与节式液压支架，这种支架结构较为简单，而且具有较强的支撑能力，对顶板完整的工作面更具有适用性。但其在使用过程中容易出现倒架情况，稳固性较差，而且在移架时会在较大的空顶面积，顶板容易被压碎，使用寿命较短。

（2）滑移顶梁液压支架。这是跺式与节式液压支架改良后形成的，这种支架有两个顶梁，而且移架油缸配备在两个并列的顶梁之间，并与滑杆的两个连杆铰接。该支架重量较轻，易于安装，在中小型煤矿中应用较为广泛，但其在外力作用下易变形，容易导致工作面冒顶事故发生。

（3）悬移顶梁液压支架。这是一种自移动的简式支架，由前伸梁和顶梁来对顶板起到支撑作用，四连杆滑块机构将两个顶梁横向连接在一起，在移动过程中以一个顶梁作为支撑交替前进。但此种支架稳定性较差。

（4）可调向悬移顶梁液压支架。这是一种新型的液压支架，其有效的结合其他支架的优点，在其他支架的基础上设计而成，不仅具有较强的稳定性，而且整体性较好，在综合开采过程中，支架具有较好的安全性，同时支架体积较小，易于操作，而且搬运也很方便，空顶能力有了较大程度的提升，在开采和移架过程中不会有空顶现象发生，其使用面较广。

1.2 顶梁形式

顶梁形式通常可分为两种，即整体和分体两种形式，整体顶梁除了具有较好的稳定性和较强的支撑力外，还确保了护顶面积的增加，对于顶煤的回收具有非常积极的作用。而分体顶梁由于其具有较好的切顶性，所以在煤层倾角较大及顶底板复杂的情况下具有较好的适用性，但其却存在着一个较大的不足之处，即支护面积较小。

1.3 顶梁结构

液压支架的顶梁一般为钢板焊接成的箱型结构，按照其截面的形状可分为：单腔室截面和双腔室截面、多腔室局部开口截面、对称和非对称多腔室闭合截面。其中，单腔室截面如顶梁主体截面；多腔室截面如分体底座截面；而多腔室局部开口截面如液压支架中顶梁上的柱窝截面；对称多腔室箱形截面则一般常见于前伸梁和掩护梁的主梁截面，而且一般情况下为三或五腔的闭合截面；非对称多腔室闭合截面，多为四腔或五腔截面。

通常情况下，悬移顶梁液压支架的顶梁常用单腔室截面，且顶梁分为主副二梁，且二者结构类似。主梁前后量测分布设有水平导向槽和T型导向槽，在副梁前后两侧设有T型导向槽和水平导向槽。而且主副梁内部配有伸缩梁油缸，可及时支护暴露的顶板。

2 悬移支架过平行断面技术

2.1 情况分析

当有断层出现时，悬移支架就无法灵活进行移动，所以当平行断面的断层存在较大落差时，需要利用跳压开采的方式，同时还要拆除悬移支架，这不仅导致安装拆除费用增加，而且还会导致开采工作停止，使工期延长，会对矿井经营效益带来较大的影响，作业的风险性也会有所增加，不利于矿井生产的安全性。所以在对于一些平行断层落差相对较小的情况时，我们可以考虑悬移支架过平行断层开采技术，这样不仅确保了开采工作的正常进行，而且对悬移支架回采率及矿井经济效益的提高都具有极为重要的意义。

2.2 实施工序

（1）在对悬移支架过平行断层前，需要首先对机器进行甩尾工作，使机尾处于机器的前面，从而使工作层和断层之间产生一个夹角，断层的外露面积会得以减小，这对于顶板管理带来了较大的便利。

（2）在工作面推进过程中，当进行到断层前时，需要将悬移支架及时进行抬升，加强对顶板的有效控制，对顶板出现大面积冒顶事故起到有效的防范。

（3）在过顶时需要利用金属网，控制好顶板的管理，利用撞锲来对破碎段进行保护。同时在过断层时，还要加强放炮管理，避免放炮过程中给顶板带来不利的影响。

（4）在对悬移支架移动时，需要带压操作，同时悬移支架利用单体进行加固，尽可能的降低移动过程中可能给顶板带来的不利影响。

（5）为了确保支架的加护质量，使支柱有力且受力均匀，则应及时对溶液进行补充，确保矿压满足标准的要求。

另外为了确保煤炭开采的质量，在工作面断层期间可以利用分装分运的形式，从而更好的确保推进的速度，降低对产量所带来的影响。

2.3 针对支架稳定性问题

在悬移支架硬过平行断层时定会出现工作面的地质条件发生改变的情况，在有煤层倾角时造成支架下倾或上扬等情况。由于支架是一个整体，我们需要采取措施保证其稳定性。针对支架的稳定情况，我们可采取的措施有：（1）具体分析实际的操作情况，然后将端头支架和工作面支架进行连接。（2）借助于特殊工具。（3）及时将垫板放置于支架的缝隙中。

2.4 实施效果

在工作面上采用悬移支架硬过平行断层的开采技术，避免了因拆除再安装悬移支架的人力和资金的投入，节约工作时间，提高了企业经济效益，而且实现了安全高效的生产，对其他相似矿井工作面的开采具有一定的借鉴作用。

3 结束语

近年来在煤炭开采过程中，悬移液压支架的应用越来越广泛，有效的提高了井下作业工作面的可靠性，使矿井生产安全得到了有效的保障。特别是在平行断层环境下进行煤炭的开采，利用悬移支架平移断层技术，有效的确保了施工进度的加快，降低了生产成本，确保了生产环境的安全性，使煤矿企业的经济效益得以进一步提高，为煤矿机械化程度的提升奠定了良好的基础。

参考文献

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[2]杨荣斌.悬移液压支架放顶煤开采技术[J].化工管理，2011（10）.

[3]周张庚.悬移支架放顶煤开采实践中技术创新[J].煤炭技术，2008（12）.