ZYP12000/30/68D型过渡支架在一矿8303工作面的应用

席冰冰 王海风 张 杰

（山西阳煤集团煤矿五人小组管理部，山西 阳泉 045000）

阳泉矿区地质条件复杂，构造发育，15#煤平均煤厚5～6m。为实现高效掘进，部分矿井采煤工作面进、回风顺槽采取沿15#煤层顶板布置，虽然降低了掘进期间的支护难度，但造成了回采期间两个端头遗煤，给防治煤层自然发火工作带来难度，也造成了煤炭资源的浪费。因此，阳煤一矿引入了ZYP12000/30/68D型过渡支架，显著地提高了生产效率，实现了综采工作面的安全快速推进。

1 ZYP12000/30/68D型过渡支架技术参数

（1）本液压支架为二柱掩护式支架，由天地科技股份有限公司开采设计事业部为阳煤集团阳煤一矿设计，型号为ZY12000/30/68D型掩护式液压支架（如图1所示）。

（2）液压支架主要技术参数如表1所示。

图1 ZYP12000/30/68D型过渡支架剖面图

2 ZYP12000/30/68D型过渡支架现场应用分析

2.1 一矿8303工作面概况

一矿8303工作面位于15#煤南条带三采区东北部，东部为15#煤北条带十一采区边界，工作面走向可采长度为962m，切巷长度为215m，面积为206830m2。本工作面煤层赋存稳定，结构简单，煤层总厚度最大5.90m，最小5.75m，平均煤厚5.83m。煤层节理发育，煤层倾角1°～13°，平均5°，煤层稳定。

表1 ZYP12000/30/68D型过渡支架主要技术参数

8303工作面回风巷支护形式为双锚支护，沿15#煤层基本顶布置，断面为矩形，回风巷道毛高3.8m，净高3.7m，毛宽6.1m，净宽6.0m。毛断面面积23.18m2，净断面面22.2m2。顶板采用波纹钢带+金属网+Φ20×2000mm的主锚杆+Φ17.8×5200mm补强锚索联合支护。一排有主锚杆4根，补强锚索2根，并在排与排中间另支设一根Φ17.8×7200mm补强锚索，排距0.9m，回风巷底部留有2m厚的煤层（如图2所示）。

图2 8303工作面回风巷留三角煤示意图

2.2 过渡支架应用情况分析

8303工作面回风端头布置两台ZYP12000/30/68D型过渡支架，在工作面推进过程中发现，ZYP12000/30/68D型过渡支架与原支护相比具有以下优点：

（1）增强了回风端头的顶板支护强度，稳定性好。未使用过渡支架前，回风端头长期以来普遍采用一字梁配合液压单体柱支设一路或多路顺巷抬棚，支护强度达不到规定要求，支护效果差。特别是遇到回风巷为动压巷道，顶板压力大，底鼓、帮鼓严重，单体柱钻底量大，木梁折断，通风断面无法保证，严重制约工作面的安全生产。ZYP12000/30/68D型过渡支架工作阻力大，能很好地控制巷道顶板的下沉，减少顶底板移近量，保证了回风端头的通风断面，且立柱为双立柱，稳定性好，更利于回风端头的顶板管理，从而保证安全生产。

（2）提高了工作效率，降低了劳动强度。未使用过渡支架前，回风端头频繁移梁、移柱、支棚、回棚，再加上回柱放顶，工作量大，全部由人工实现，工作效率低。使用过渡液压支架后，端头支护实现机械化，支架可以迈步自移，其操作灵活简单，使综采工作面端头超前支护工作量大为减少，支护时间大大缩短，既减轻了工人的劳动强度，又节省了大量人力，提高了工作效率。

（3）提高回采率，增加效益。未使用新型过渡支架进行顶板维护时，上端部留有底三角煤，能使工作面底面倾角变大，易造成液压支架失稳，向工作面下方倾倒。使用新型过渡支架后，可使采煤机一次性割透煤壁，不留底煤，机尾沿回风底板推进后，工作面机尾30架范围内的三角煤和回风巷2m厚的底煤可以回收，每推进1m比原先沿上层推进可多回采煤量体积为64.5m³，煤的密度按1.4t/m³，工作面可采长度为962m，64.5m³×1.4t/m³×962m=86869t，按每吨煤 500 元计算，86869t×500元/t=43434500元，取得了良好的经济效益。

（4）减少人工及材料费用，实现了降本增效。未使用新型过渡支架进行维护顶板时，回风端头支护工作至少需要5个人完成。使用新型过渡架后，仅需1名支架工即可操作过渡架，每班减少维护人员3人（该采煤队劳动组织形式为“二九一六”制，一个检修班、三个小班）。按每人每月10000元工资算，每月需人工费用4×3×10000=120000元；单体柱的租赁费用以及使用π型梁或木梁费用每月按10000元计，每月可节约120000+10000=130000元。本工作面预计服务期限为10个月，总共可节约130万元（顶板破碎时注胶费用及人工费用不计）。

综上所述，8303工作面使用端头过渡支架可省去人工材料费用130万元，并增加经济效益4343万元，总经济效益为4473万元左右。

（5）降低防灭火投入，节省成本。使用新型过渡支架可减少采空区的遗煤，降低了采空区着火的风险，节省了采空区注水、洒灭火胶及放置干冰等材料的成本，促进了防灭火工作的管理。

3 结论

通过对新型端头过渡支架的使用，有效提高了综放工作面的产量和回采率，提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度，有效地解决了综采工作面端头支护强度小、顶板控制困难等诸多弊端，减少了综采工作面端头顶板事故发生，降低了留底煤自燃发火的风险，为综采工作面实现安全高效生产提供有力保证，为今后集团公司综采工作面的全面推广使用和改进积累了宝贵的理论和实践经验，应用前景广阔。