综采工作面超前支护液压支架的应用及优化

1、 综采工作面超前支护液压支架的应用及优化 摘要：随着矿井开采深度的增加，许多工作面顺槽在掘进过程中受原岩应力及沿空巷道影响就已经出现了很大的变形，在综采工作面回采过程中两巷外出口段受超前应力影响变形越来越剧烈，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。为此，我们针对现场实际，提出了优化措施。关键词：超前支护；液压支架；实践；优化超前支护液压支架在综采工作面为安生生产起到举足轻重的作用。我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备，经历了消化、吸收和改进

2、提高的过程，已形成了较完善的设计、制造和科研体系。随着液压支架国产化进程的发展和我国高端液压支架需求量的不断增加，我国液压支架技术进入高速发展阶段。我国液压支架的设计和制造水平逐渐接近国际先进水平。1超前液压支架的用途及功能超前液压支架为左、右两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接，每一架由前后两节组成，前节的顶梁后部与后节的中间梁相连，前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连，前后节互为依托，达到移架的目的。该支架不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。2超前液压支架的工作原理支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面

3、，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过电液控制阀分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。3概 述随着矿井开采深度的增加，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。在这种情况下，我矿1312（1）使用的机械化和自动化程度更高的zql23200/19/38型巷道超前支护液压支架，很好的解决了这一难题。4优化及创新4.1支架的组成zql23200/1

4、9/38 型巷道超前支护液压支架主要由金属结构件、液压系统组成。（1）主要金属结构件有：顶梁、底座、前、后连杆、掩护梁和中间伸缩梁等。（2）液压控制系统除了立柱、移架千斤顶、防倒（伸缩梁）千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。（3）支架各结构件之间及结构件与液压元件间均通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、u 型卡，拆装维护方便。4.2管理创新（1）其他各矿使用超前支架，都是人工操作本架进行拉移，在移动过程中危险程度高，自动化程度较低，我矿回采1312（1）工作面时使用的超前支架，首次加入了电液控功能，使得支架拉移过程更加安

5、全方便。（ 2）原有配套的超前支架电磁阀安装在主阀上方，位置较高，尤其是当支架完全升起后人员必须登高人梯才能拉移，操作起来比较困难，经过现场的研究设计，将电液控系统引入超前支架，在超前支架立柱上合适高度处安装了抱卡，控制器安装在抱卡上，多余的管路整改后将电液控挪移到了人员便于操作的位置。（3）在超前支架的使用过程中，当遇到顶底板有起伏时，对支架的拉移和调整是一个难题。当底板较软造成支架下陷，或者底板突然下坡时，在支架底座前方底板上垫上道木，确保底座与底板接触严实有劲，同时可以减缓下坡角度，减少突然下坡对移架千斤顶造成的弯曲助力。同样，当遇到顶板起伏不平时，会造成顶梁无法整体接触顶板，出现局部受

6、力集中的情况。在顶梁与顶板接触空隙位置垫上道木，确保顶梁与顶板全断面有效接触，可以保证支架处于最好的均匀支护顶板的状态，对顶板的管理和对支架自身的保养都起到了很好的帮助。（4）在超前支架的使用过程中，原有厂家设计的拉移支架顺序为“串联”方式，即u型顺序拉架，如图1所示。这样的拉架方式不利于支架工观察顶板状况，尤其是当顶板条件较差需要调整架型时比较困难。经过将电液控系统程序的改进，实现了前后邻架和左右邻架拉移支架的方式。即支架工可以在左右邻架拉移支架，有利于支架工在拉移过程中实时观察顶板状况，也减少架形调整时的操作难度。并且，u型拉架配套的架间管路较长，连接的较为杂乱。经过改进，将原有的管路改用

7、同规格较短的管路代替，并且不同的管路分类绑扎，固定在千斤顶缸体上，避免了过长的管路在支架推移过程中被挤坏，同时管路的分类绑扎，也帮助简化的检修工的工作，使得检修起来更加便捷。5经济社会效益（1）采用单体对综采工作面轨顺出口30m范围内进行挑棚支护时，需将下一圆班煤机回采距离内的单体人工扛到挑棚口外循环挑棚作业，职工劳动强度大，挪移作业存在安全隐患；超前支架不需要人工扛重物作业，劳动强度低，安全系数高，并且减少了单体挑棚的作业人员，节省了人工成本。（2）传统单体支护强度在11.4mpa20mpa之间，而超前支架支护强度在24mpa以上，对顶板的主动支护能力更高，初撑力的大小，对控制顶板下沉和顶板管理有着直接影响，因为相对较大的初撑力使得作业现场更安全。（3）传统单体支护形式为走向线性支护，顶板来压时，巷道容易变形，锚索（杆）头出现过崩断伤人事故；超前支架对顶板采用成面支护，超前支架的顶梁和护壁板，护壁板配合护壁千斤顶的伸缩可以有效的应对不同断面大小的巷道，几乎可以覆盖全部的超前支护区域顶板，起到很好的掩护和防掉矸作用。参考文献：1王朗朗,刘混举.大采高综采工作面顺槽超前支护技术分析j.煤矿机械,2014,(5).10-12.2张崇宏.兖州矿区综放面端头及两巷超前液压支架研制与应用j.煤