矿采煤工作面基本情况及应用超前支架存在的问题

一、矿现采煤工作面基本情况

（一）煤层特征

矿现釆煤层为2.3#煤层和8#煤层。其中：

2.3#煤层煤质为肥煤、焦煤，以肥煤为主。煤层平均厚度3.30m，全区可采。2.3号煤层顶板为细砂岩，局部相变为砂质泥岩，顶板类型为软弱。2.3#煤层底板为泥岩，较软。

8#煤层为肥煤、焦煤，以焦煤为主。煤层平均厚度4.07m，全区可采。8#煤层顶板为L1庙沟灰岩，局部为中砂岩或粗砂岩，底板为泥岩，顶板类型为坚硬。8#煤巷道底板为砂质泥岩，较软。

（二）回采巷道参数

目前我矿所有回采巷道均采用矩形巷道，巷道高3.0m，宽4.5m。根据煤层赋存特性，我矿2.3#煤层的回采巷道沿顶板、底板掘进，8#煤采用留底煤沿顶掘送（底煤1.0m左右）。

（三）目前采煤工作面采用的设备及使用情况

我矿目前2.3#煤综采工作面使用ZZ5200/19.5/42液压支架对采场进行支护。（22605、22616、28100以及正在安装的22207工作面）

ZZ5200/19.5/42综采工作面液压支架的优点是：1、支架底座和推拉杆两侧间隙较合理，易控制溜子窜动。2、立柱为二级缸适应采高的变化。

存在的缺点：1、支架没有抬底装置易钻底。2、推拉千斤设计缸径小易损坏窜液。3、支架顶梁重底座轻，工作面过构造或调伪斜伪斜，易扭架或倒架，需单体配合调架。架间的前梁间隙大，顶板破碎时漏矸。

8#煤综放工作面（28613工作面）使用ZFT13200/20/35迈步架配合ZF5300/17/32液压支架对采场顶板进行支护。（28607综采工作面使用ZY5600/21/46型液压支架，未使用端头支架）。

ZF5300/17/32放顶煤液压支架的优点是：支架配有抬底千斤，能有效控制支架钻底。

缺点是：随着采高的变化，立柱需拔行程或缩行程。架间间隙小不便于工作面调伪斜，控制溜子窜动。

ZY5600/21/46综采液压支架的优点是：1、相比放顶煤支架，液压系统简单，部件少，便于维护、操作。2、支架配有抬底千斤，能有效控制支架钻底。3、支架底座和推拉杆两侧间隙较合理，便于工作面调伪斜。

缺点是：1、由于5600支架为两柱掩护式支架，当工作面倾角或坡度较大、矿压加大、过地质构造支架不能有效接顶时，易发生倒架现象。当支架有一立柱损坏时，不能保证支架有效的支撑，需及时更换。平衡千斤销轴脱落，未采取措施时千斤掉落易伤到支架操作人员。

二、我矿引进超前支架的优缺点和适用性

2019年5月，西山机电厂领导到我矿推广使用综采工作面超前支架，适合我矿的地质、巷道条件的支架有两套，分别为ZTC28800/20/30和ZTC19200/20/38型两种超前支架，并详细介绍了此支架的技术参数及安装要求。

（一）使用超前支架的优点：

1、工序简单，体力轻，用工少。采用前支护支架前移工序简单，体力劳动轻，且超前支架移动快，效率高。

2、支护强度和安全系数高。使用超前支护支架支撑顶板。这种方式的支护强度大大提高，稳定性强，作业人员的安全系数较高。

3、支护材料消耗降低。使用液压单体超前支护，需用板皮支护、打点柱、用量较大，而使用支架不需要使用板皮、半圆木，大大降低支护材料成本的投入。

（二）我矿存在使用超前支架的问题

1、我矿地质条件复杂，断层、陷落柱等地质构造常导致巷道顶板不平整，超前支架组前端锚固支架，无法接顶，无法利用自身重量用千斤顶交替移动其他架。

2、我矿综采工作面皮带顺槽安装有转载机、破碎机等设备，巷道只有4.5m宽，3.0m高，安装超前支护后，设备的检修、安装都比较困难且超前支架反复支撑巷道顶板，对我矿顶板管理难度较大。（我矿2.3#煤层顶板为复合松软顶板）

3、我矿以前使用超前支架时，推拉杆的强度不足，容易损坏，吊架油缸在使用过程中也存在经常损坏，维修量大的问题。

4、由于我矿顺槽较窄，超前支架紧贴两帮，在回采过程中，巷道片帮后清理空间不足。

5、我矿8#煤回采巷道留有1米左右的底煤，使用超前支架过程中，支架容易钻底，造成拉移支架困难。

（三）改进措施

1、需要西山机电厂根据我矿煤层地质特征对超前支架进行改造，保证超前支架能够正常使用。

2、我矿需要根据支架的最小尺寸和巷道顶板岩型合理调整巷道掘进尺寸，保证设备的安装。