安林煤矿支架分型1的特点及其采煤面载荷测试

薛义林++赵全东

摘要：通过研究分型1的静态结构及其特征，测试出采煤面载荷系数，能够更为系统的掌握采煤面支护系数和参数，为采煤面安全生产提供保障，并提供相似工作面一整套的支护参数和技术。∏型钢梁对棚支架分型1的最大特征之一是支架的控顶面积最小，支护强度最大。通常称为最小控顶距。试点工作面为2400mm。特征之二是各个矿井在工作面交接班时的标准结构，也是班组工程质量验收评比的参照结构；是支架工、采煤工劳动成果核算、采区或班组奖金计量所依照的标准结构。也是隐患排查时，上级检查、测试验收支柱初撑力的标准结构。

关键词：支架 特点 载荷 测试

中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

∏型钢梁对棚支架分型1的静态结构，见图1支架分型1的结构示意图所示，支架处于对梁（两根梁并排）5柱，5棵柱把对梁分成2个短距和1个长距。∏型钢梁对棚支架分型1的动态极限结构：移槽后打好槽后中柱，形成对梁5柱3排后，开始验收、交接班或准备采煤。

1采煤面载荷测试和数据分析

最大载荷能够排除病柱、懒柱、难柱的在统计数据中的影响；反映了工作面每个架中的关键构件、甚至概括了整个支架的工作阻力状况；也是衡量和把握采煤面∏型钢梁对棚支架支护阻力合理性的重要参考指标。

图3分型1上下梁载荷分布示意图 图4支架的受力分析

从图2表可见：

（1）底板性能是影响支架分型1支护效果的重要因素，这是由于单体液压支柱的性能所决定的。因此，底板性能是评价∏钢对棚支架工作阻力合理性水平的重要指标。最大载荷有明显的三个区域：测线1<测线2<测线3，也就是工作面下部支架工作阻力小于中部，中部支架工作阻力小于上部。

（2）按排或按梁计算单柱平均载荷的结果基本相同。这是因为梁下或者排中都是最大载荷的支柱在发挥主要作用，也是∏钢对棚与铰接顶梁的显著区别。

2梁的分载状态及其重要性

（1）在不同来压期间，上、下梁发挥的作用不同，提高上梁的初撑力最重要，能够显著提高工作面整体支护强度。如图3分型1上、下梁载荷分布图可见，在来压时（图中圆圈处）对梁的分载状态相当，在非来压期间（图中方圈处）对梁的分载成反比。说明在工人操作过程中，前一个梁以支为主，后来的梁则以护为主。改变支与护关系比较难，在迈步过程中，确保上梁的初撑力更显重要。

（2）放在工作面下方梁的（总载荷）分载大，支架迈步形成分型1时，必须把中柱打在工作面下方梁，副梁应当在工作面上方。对于切眼倾角较大时非常重要。分型1的静态结构时，具有3柱支撑的梁称为主梁，一般情况下，主梁总是在工作面下方，也就是中柱总是打在对棚的下方梁之下。但是也有把中柱打在对棚的上方梁之下的。

3排柱的分载状态及其矿压显现特点

（1）帮柱载荷的统计数据分布极不稳定，数值的变化幅度最大。（2）老塘柱的载荷曲线底部抬高，说明载荷的最小值普遍比较高。（3）槽柱载荷的统计数据分布比较稳定，数值的变化幅度小，但在老顶来压时，槽柱的工作阻力迅速升高，说明槽柱的支护刚度大，柱鞋起了重要作用。（4）在顶板非来压期间，帮柱、槽柱、老塘柱出现不成比例的分载现象，当顶板来压时，帮柱、槽柱、老塘柱载荷同时升高到最高。

4结论

如图4支架分型1最大载荷平均值分布示意图，从图中可见：

（1）每日最大载荷最大值，在支架分型1的对梁分别出现的次数，其中，下方梁出现的次数是上方梁的1.2倍。老顶来压期间，主梁的次数显著多于副梁，是主梁下的槽柱发挥作用的结果。（2）每日最大载荷最大值，在支架分型1的帮、末排柱分别出现的次数则相差巨大。（3）图3是分型1最大载荷平均值分布示意图可见，从平均值方面，整个支架的主梁和副梁分载状态相当，而贴帮排柱、槽排柱、老塘排柱的分载状态依次显著增加。

参考文献

[1]《煤层瓦斯赋存规律及防治技术》中国矿业大学出版社2006 胡殿明 林泊泉

[2]《现代煤矿掘进新技术与现场作业技术规程使用手册》中国文化音像出版社 乔波

[3]《π型钢对棚支护及其关键技术研究》大众公司研究报告 苏轩