ZQL超前支架在综采一次采全高工作面的应用

崔渊

摘 要：综采一次采全高工作面超前支护，对工作面开采的安全至关重要。超前支护支架的应用，保证工作面安全、高效的开采。文章通过对某矿15106综采工作面条件分析，介绍了超前支护支架在综采一次采全高工作面的应用，进风巷采用3组ZQL2*3650/29/50型超前支架维护顶板，回风巷采用4组ZQL2*3650/29/50型超前支架支护，使得工作面开采具备了良好的条件，大大减轻工人的劳动强度、提高回采效率。

关键词：综采；一次采全高；超前支护

中图分类号：TD355 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）01-0173-02

Abstract： It is very important for the safety of working face to support the full height working face in full mechanized coal mining at one time. The application of the forepoling support ensures the safe and efficient mining of the working face. Through analyzing the condition of 15106 fully mechanized mining face in a certain mine， this paper introduces the application of forepoling support in fully mechanized coal mining face of full height. Three groups of ZQL2*3650/29/50 forepoling support are used to maintain roof in air entry. Four groups of ZQL2*3650/29/50 forepoling support are used in the return air roadway， so that the working face has a good mining conditions， thus greatly reducing the labor intensity of workers and improving mining efficiency.

Keywords： fully mechanized mining； full height of primary mining； forepoling support

引言

超前支护是保证井下巷道工程和工作面稳定的主要措施，随着近几年采矿技术的飞速发展，越来越多的新型支架应用于井下工作面中，综工作面的超前支护更是保证综采工作能够顺利进行的前提[1-5]。

1 工作面巷道布置

15106工作面可采走向长度1484m，倾斜长度286.2m，工作面位于中央盤区，工作面共布置五条巷道。

15106工作面布置五条巷道，巷道断面均为矩形。工作面进、回风巷沿煤层顶板布置，进风巷断面为5400×4500mm，回风巷断面为4800×4500mm；工作面西侧为进风巷与工作面底板岩石预抽巷，底板岩石预抽巷断面为4800×3300mm，采用“锚杆+锚索+金属网”联合支护；沿煤层顶板布置的进风巷作为工作面的运输巷；工作面东侧为工作面高抽巷、工作面低位抽放巷和回风巷，工作面低位抽放巷在煤层顶板上方5m布置，采用“锚杆+波纹钢带+锚索+金属网”联合支护，工作面低位抽放巷断面为3800×3000，高抽巷沿15#煤上方50-60m布置，断面为3800×2600mm，采用“锚杆+锚索+金属网”联合支护方式。回风巷与工作面低位抽放巷水平距离为45.5m，工作面低位抽放巷距离高抽巷水平距离为48.4m。工作面切巷断面为10000×4200mm，采用“锚杆+锚索+波纹钢带+金属网”联合支护方式。

工作面采用综合机械化大采高一次采全高采煤工艺，全部跨落法管理顶板，双滚筒采煤、落煤和装煤，液压支架维护顶板，工作溜运煤。

2 ZQL支架的结构及性能

2.1 支架的适用条件

ZQL2*3650/29/50 型巷道超前支护液压支架，主要是将永久支护替换为临时支护的一种支架。这种支架在应用的过程中会跟根据综采作业面材料的形式进行设计，一般常应用于矩形巷道或是受到压力而产生变形的巷道。支护的整体强度比较大，可以自动进行，ZQL型巷道超前支护架可以与其他结构相结合，这样可以提高整体的安全性和稳定性，减轻了工作人员的工作量，提高了整体的工作效率。

2.2 支架的特点

ZQL支架是由两组支架构成的，两组支架之间用千斤顶相连，每组支架还可以分成前后两个部位，前半部分的中间梁会与后半部分的伸缩梁相连接，前后两部分的底座也是用千斤顶相连接的，前后结构相互依靠，这样在移动的过程中就比较方便。ZQL超前支架如图1所示。

2.3 ZQL超前液压支架参数

型式 支撑掩护式

型号 ZQL2*3650/29/50

宽度 3260～5200mm

高度 2900～5000mm

工作阻力 2*3650kN（P=37.5MPa）

初撑力2*3534kN（P=38.76MPa）

支护强度 0.77MPa

泵站压力 37.5MPa

2.4 支架的主要结构及其作用

（1）顶梁

顶梁结构主要利用π型钢梁、木棚等材料与顶板相连，主要起到支撑顶板的作用，可以分担顶板压力，保证顶板在使用的过程中顶板不会出现下沉的情况，而且还可以保证顶板上部的完整性。在开展各项工作的过程中，可以保证作业空间的安全性。

顶梁主要是由主筋板、条横筋、上下盖板焊接而成的。使用的主筋板有两条，在焊接时会形成两个柱窝，其会与立柱相连接，顶梁结构的前后部分，也分别设置了有铰接耳。

（2）上连杆、前连杆、后连杆

前连杆的整体厚度比较厚，其与上连杆和底座相连。四连杆主要包括前后连杆、上连杆、顶梁和底座，这些结构组成了一个完整的框架，让支架可以进行有效应用，在升降的过程中可以按照一定的轨迹进行运动，整体结构可以帮助支架分担作用力，以此提高支架抵抗外界作用力的抗能力。支架中上连杆的构成形状为箱型，其与其他连杆、顶梁和底座相连，在支架结构中占据着比较重要的位置。

（3）底座

支架的底座主要是起到承受荷载的作用，可以将顶梁承受的作用力传到底板中，让支架可以平均受力。这对底座的刚度和强度有着较高的要求，支架的底座也需要按照底板比压进行设计。整体的结构与支架上连杆的结构一致，主筋与前后立柱相接。

（4）中间梁、伸缩梁

中间梁、伸缩梁由两个箱体组成，这两个箱体之间用千斤顶相连，将支架的前后结构连接在一起，后续在实际应用的过程中，可以保证整体支架移动的稳定性。这两种类型的梁柱主要连接着支架前后的顶梁。

（5）护壁板

护壁板也是支架中的主要构成，该结构的后侧连接着支架的顶梁，结构的前一部分使用千斤顶与支架的顶梁下端相连接，千斤顶的主要作用是对护壁板的移动进行控制和调节，而护壁板的主要作用就是遮挡采煤作业时掉落的煤块，保证施工作业过程中工作人员的安全性，主要起到防护作用。

（6）液压系统

液压系统主要包括进、回液管、液压元件、支柱和不同类型的千斤顶等。采用快速接头、U形卡及O形密封圈连接，拆装方便，性能可靠。

3 工程实践

工作面采用液压支架管理顶板，自移支架放顶，采空区处理方法为全部垮落法，移架步距0.8m，进、回风巷原有支护为锚杆、波纹钢带、锚索、金属网联合支护方式。

进风超前支护，进风采用3组ZQL2*3650/29/50型超前支架維护顶板，因15106工作面进风巷为动压巷道，从超前支架以外0.8m处，支设两排超前支护，一排紧贴煤柱帮，一排沿单轨吊人行道侧，超前支护采用柱距为0.8m、一梁四柱的顺巷棚，两趟棚交错布置，棚梁采用3m长π型梁，支柱采用单体柱，要求每排不少于84m，单轨吊侧顺巷棚支设后距皮带H架不得小于0.8m。

回风巷超前支护，在原有锚网、锚索支护的基础上，采用4组ZQL2*3650/29/50型超前支架串列支护。从超前支架以外0.8m处，支设三排超前支护，第一排紧贴煤柱帮，第二排距第一排0.8m，第三排紧贴采帮，超前支护采用柱距为0.8m、一梁四柱的顺巷棚，棚梁采用3m长π型梁，支柱采用单体柱，要求每排不少于78m，靠煤柱帮侧两排超前交错布置。

4 结论

（1）ZQL支架主要参数合理，结构简单，拆装检修方便，可以根据施工过程中对支护段长度的实际需求，来确定支架的个数，将其按照首尾相连的方式连接在一起，可根据其具体条件选择使用。

（2）ZQL型支架支护的应用优势比较明显，整体强度大，可以根据需求进行移动，将其与巷道π型钢梁或木棚搭配在一起可以提升施工整体的安全性，而且也在一定程度上降低了施工人员的工作强度，有效提高了工作效率。

参考文献：

[1]姚炳卿.煤矿综采工作面超前支护新方法研究[J].技术与市场，2014（10）：11，14.

[2]顾威龙，程本柱，李维鹏，等.城郊煤矿综采工作面超前支护新方法[J].中州煤炭，2011（8）：88-89.

[3]黄炜伟.综采工作面超前支护工艺研究及应用[J].煤，2015（1）：66-67.

[4]翟桂武.大采高综采面顺槽超前支护支架及其应用[J].煤炭工程，2008，7：29-30.

[5]宋德军.综采面运输顺槽超前支护支架的研制[J].煤矿机械，2006，05：762-763.