端头及超前支架在7135综采面应用与技术研究

汪 强

（淮北矿业集团公司 桃园煤矿，安徽 宿州234116）

1 7135 工作面概况

1.1 地质概况及机巷支护概况

7135 综采面上方为7133 工作面采空区， 下至71 煤层-500m 底板等高线，走向长1355m，倾斜长150～160m，平均155m，煤层平均煤厚1.6m、平均倾角22°，煤层顶板为泥岩或细砂岩，底板为泥岩。 机巷为U 型钢架棚支护，净断面11.4m2,使用铁丝网过顶、背帮。

1.2 工作面设备情况

工作面设备：ZY6800-14/28 液压支架101 架；MG-400/920-QWD采煤机一台；SGZ-800/800 运输机一台；机巷：ZTZ21000/17/32 端头支架2 架，ZT2×3200/16/32 超前支护支架6 架； 回采期间由于受地质条件限制和确保使用效果，拆除端头支架1 架，超前支护支架3 架。

2 端头支架的使用

2.1 初期使用方法

综采一区2014 年6 月21 日接替7135 综采工作面后， 发现机巷下帮的剪切压力较大，造成端头支架向机巷上帮歪架，超前支架支护范围内人行道宽度不够，因此原先拉移端头支架、超前支架时U 型棚不作任何处理的方法，且受机巷条件制约，造成端头支架、超前支架拉移困难，根据现场条件，制定使用措施和效果如下：

（1）超前支架外口U 型棚棚档内用3.2m 工字钢套棚（一梁三柱），刷下帮800mm（原则上不刷上帮，防止片帮），套棚单体穿鞋管理，减少支柱钻底量。 套棚时挑顶放掉肩窝处松、散的煤、矸，确保巷道高度不低于2.6m，超前2～3m 替掉U 型棚，刷帮后及时用单体配合塘材、笆片背严背实帮，支护所用工字钢梁不回收。

（2）替棚前，先在U 型梁中间打一点柱，在U 型棚档之间用半圆木打挑棚支护。 卸掉螺丝，用回柱绞车拉掉棚腿，落掉单体拿掉U 型棚梁，再把铁丝网剪开，放掉肩窝处顶板煤、矸，如矸石过硬，打眼响炮。挑顶够高度后，倾向摆好工字钢梁，用单体中定位把工字钢梁升到合适高度，把剪开的铁丝网过在工字钢梁上，然后正规一梁三柱架设单体，挑顶、刷帮过程中设专人观察。

（3） 机巷J27+18m 至J27+31m 之间套棚后， 受压力影响棚子变形，背帮单体受挤损坏严重，人行道宽度达不到要法度，为确保安全生产，后期又安排人员进行扩帮、改棚，加强支护。 改棚时要设专人观察顶、帮情况，如发现问题及时停止施工，处理好后方可继续施工。

（4）拉超前支架前把中间一棵单体落掉，然后再拉移超前支架。

（5）机巷拉移端头支架、超前支架前用单体配合千斤顶调整支架角度，待找准平衡后方可拉架，确保支架成线、不歪架。

（6）局限性：使用此方法拉移端头支架、超前支架，一是清理难度大，拉移一次清理需用人6～8 人，用时2～3 个小时，为了减少清理占用人员多、占时长，滞约工作面回采进度，综采一区安排检修班拉移支架，分三次拉移，一次性拉到位，拉移距离够工作面割煤三刀到四刀的空间，端头支架拉移后，下出口宽度、高度都难保证。 二是提前套棚占用人员3～4 人，背帮单体受挤坏较多，由于拉移超前支架多次松动顶板，造成原先套的单体棚变形、失稳等，机巷上帮的三角煤松动、掉落、顶板下沉量增大，机巷高度由原先的2.6m 降到1.7m 左右，不利于安全生产。

附图1：拆除上帮端头支架、超前支架前7135 机巷支护断面示意图：

附图2：拆除上帮端头支架、超前支架前7135 机巷平面示意图：

2.2 拆除一组端头支架后使用方法

上述方法使端头支架能够正常拉移，在拉移后能保持状态良好，但需要大量时间清理端头支架两帮及超前拉移距离内的煤、 矸，严重制约了回采进度。 综采一区根据回采需要，在广大干群研究后，汇报矿领导建议拆除一组端头支架。 经矿组织人员调研后决定拆除上帮一组端头支架及超前支架，拆除后，下帮一排的端头支架及超前支架挪移至巷道中间，对工作面机巷超前进行有效支护。 使用措施如下：

（1）上帮端头支架拆除后，使用单体将下帮端头支架及超前支架移至机巷巷道中间。

（2）工作面割煤够拉移步距后，先拉链板机及自移机尾，然后由外向里先移第一架超前支架，接着移第二、三架超前支架，最后移端头支架,移架时为防止歪架，使用单体配合找准平衡。

（3）U 型钢棚上帮棚腿超前煤壁不少于5m 拆卸U 型棚卡子、使用拔柱器拿掉棚腿。 并根据现场棚梁尺寸情况，多余部分用液压锯锯掉，锯好棚梁后及时使用DZ31.5/30-100 型单体在所锯梁端头处打点柱。 U 型棚棚梁及下帮棚腿不回收。

（4）推移机头后，老塘侧拿掉U 型腿的U 型梁下方以端头支架立柱为基准线，打上单体，防止顶板下沉。

（5）U 型棚棚腿拿掉后，如U 型梁上方三角煤掉落，使用DZ31.5/30-100 型单体配合适当半圆木打一梁三柱走向挑棚支护顶板。

（6）如机巷U 型棚变形，端头支架及超前支护支架不能接实顶，在支架上方接短料垫实。

附图3：拆除端头支架后7135 机巷断面示意图：

附图4：拆除端头支架后7135 机巷平面示意图：

3 结论

3.1 端头支架、超前支架初期在使用方法上摸不到头绪，且机巷为U型棚支护，受条件限制出现了一系列的问题，随工作面的推进，根据现有条件不断改进使用方法， 终于在回采两个月内找到了适合7135 综采工作面机巷端头支架、超前支架的使用办法。

3.2 更改机巷的支护条件， 替U 型棚改使用3.2m 工字钢为棚梁，一梁三柱替棚支护，再到拆除一组端头支架、超前支架，原U 型棚超前拿上帮的棚腿，至老塘拿下帮的棚腿，顶梁不回收的方法，经过改进确保了安全、节约了大量的人力及材料的投入，加大了安全生产效果。

3.3 创造了机巷超前良好的作业环境，增加了安全保障，使用端头支架及超前支架支护，与抹帽支护相比，加大了支护强度，减少顶板下沉量和两帮的位移量，减小了采动应力对机巷超前的影响程度，避免了U 型钢崩卡子的现象发生，减少了职工在下隅角回“死”柱带来的隐患，避免了因压力影响造成断面不够，需要人员扩帮施工等带来的顶板隐患。

3.4 目前端头支架、超前支架在7135 综采面试用成功，为我矿的安全生产、加快正规循环、减轻职工劳动强度、降耗增收等创造了良好条件，也为我矿其它煤层综采面和相似条件的矿井综采面两巷使用端头支架、超前支架提供宝贵经验和技术保障，提高综采面安全高效回采。