特殊液压支架在倾斜煤层端头支护中的应用

杜文璋

（大同煤矿集团北辛窑煤业有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

随着综采技术的推广应用，我国煤炭资源开采的技术水平得到了进一步的改善，同时国内学者对缓倾斜煤层做了大量的研究[1]。崔峰等人[2]研究了缓倾斜冲击倾向性顶板特厚煤层重复采动影响下覆岩裂隙发育规律；解嘉豪[3]采用工程调研、案例分析、理论研究、数值模拟与工程实践等手段，研究了临空侧巷道冲击矿压特征及规律；徐波[4]采用数值计算和现场监测方法,对采动巷道的变形、破坏规律以及围岩控制技术开展研究；宋广鹏[5]采用现场实测方法,分析了该工作面超前支承压力的分布规律,分析了巷道变形的三种主要形式以及各形式的变化规律。李春林等人[6]研究了开采过程中工作面顶板活动的规律和矿压显现规律。本文根据北辛窑矿实际情况，分析工作面回采过程中顶板存在的问题，提出采用一种特殊支架支护端头顶板。

1 工作面概况

同煤集团北辛窑矿8103工作面位于一采区，标高 918～1 063 m；2103 巷走向长度 2 063.2 m，5103巷走向长度1 865 m；倾向长度165 m，工作面长181.2 m，煤层厚度 4.3～7.0 m，平均煤厚 5.6 m；煤层倾角平均为25°（回风顺槽高于皮带顺槽）；工作面为首采面，西邻+1040回风巷，工作面两条顺槽呈近东西方向布置，切眼呈近南北方向布置。

2 技术改造前存在问题及原因分析

2.1 技术改造前存在问题

工作面不断推进过程中，由于刮板输送机存在“上窜下滑”，工作面长期调斜开采，工作面头部超前尾部将近10 m左右的距离，造成工作面端头支架和1号支架架间距离大约有2～3 m，此架间形成大的“网包”，容易导致顶煤（矸）冒落伤人。

2.2 原因分析

1）受地质因素影响。8103综采工作面为一单斜构造，回风顺槽与皮带顺槽落差为74 m，工作面平均倾角22°，因而液压支架、刮板输送机等沿工作面方向会产生一向下的分力。

2）受推移方向影响。当采煤机由机尾向机头方向割煤且逐架推移前刮板输送机时，产生作用分力向机头侧；当采煤机由机头向机尾方向割煤且逐架推移前刮板输送机时，产生作用分力向机尾侧。

3）受后部运输机连接方式影响。拖移装置安设在支架左(右)侧，推移液压支架或拉后部刮板输送机时，受力矩影响,液压支架将左向(左右)旋转一定量,使液压支架推移千斤顶偏向下端头（上端头）。推移前部运输机时，推力方向向下端头（上端头）偏移，从而导致刮板输送机加速向下(上)移动。

3 支护方案优化

通过现场实践后，对综采工作面顶板情况、回采工艺、支护效果等综合研究后，采用一种特殊液压支架支护顶板（见图1），以解决顶板支护问题。

图1 特殊液压支架支护方式

4 结语

通过支设特殊液压支架后，不仅对顶板控制起到了很好的作用，而且降低了工人的劳动强度，降低了材料维修费用，提高了采煤机的开机率，保证了综采工作面的安全高效生产。