席冰冰 王海風(fēng) 張 杰

（山西陽煤集團(tuán)煤礦五人小組管理部，山西 陽泉 045000）

陽泉礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)育，15#煤平均煤厚5～6m。為實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)，部分礦井采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)順槽采取沿15#煤層頂板布置，雖然降低了掘進(jìn)期間的支護(hù)難度，但造成了回采期間兩個(gè)端頭遺煤，給防治煤層自然發(fā)火工作帶來難度，也造成了煤炭資源的浪費(fèi)。因此，陽煤一礦引入了ZYP12000/30/68D型過渡支架，顯著地提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面的安全快速推進(jìn)。

1 ZYP12000/30/68D型過渡支架技術(shù)參數(shù)

（1）本液壓支架為二柱掩護(hù)式支架，由天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部為陽煤集團(tuán)陽煤一礦設(shè)計(jì)，型號(hào)為ZY12000/30/68D型掩護(hù)式液壓支架（如圖1所示）。

（2）液壓支架主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

圖1 ZYP12000/30/68D型過渡支架剖面圖

2 ZYP12000/30/68D型過渡支架現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析

2.1 一礦8303工作面概況

一礦8303工作面位于15#煤南條帶三采區(qū)東北部，東部為15#煤北條帶十一采區(qū)邊界，工作面走向可采長(zhǎng)度為962m，切巷長(zhǎng)度為215m，面積為206830m2。本工作面煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層總厚度最大5.90m，最小5.75m，平均煤厚5.83m。煤層節(jié)理發(fā)育，煤層傾角1°～13°，平均5°，煤層穩(wěn)定。

表1 ZYP12000/30/68D型過渡支架主要技術(shù)參數(shù)

8303工作面回風(fēng)巷支護(hù)形式為雙錨支護(hù)，沿15#煤層基本頂布置，斷面為矩形，回風(fēng)巷道毛高3.8m，凈高3.7m，毛寬6.1m，凈寬6.0m。毛斷面面積23.18m2，凈斷面面22.2m2。頂板采用波紋鋼帶+金屬網(wǎng)+Φ20×2000mm的主錨桿+Φ17.8×5200mm補(bǔ)強(qiáng)錨索聯(lián)合支護(hù)。一排有主錨桿4根，補(bǔ)強(qiáng)錨索2根，并在排與排中間另支設(shè)一根Φ17.8×7200mm補(bǔ)強(qiáng)錨索，排距0.9m，回風(fēng)巷底部留有2m厚的煤層（如圖2所示）。

圖2 8303工作面回風(fēng)巷留三角煤示意圖

2.2 過渡支架應(yīng)用情況分析

8303工作面回風(fēng)端頭布置兩臺(tái)ZYP12000/30/68D型過渡支架，在工作面推進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)，ZYP12000/30/68D型過渡支架與原支護(hù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）增強(qiáng)了回風(fēng)端頭的頂板支護(hù)強(qiáng)度，穩(wěn)定性好。未使用過渡支架前，回風(fēng)端頭長(zhǎng)期以來普遍采用一字梁配合液壓?jiǎn)误w柱支設(shè)一路或多路順巷抬棚，支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定要求，支護(hù)效果差。特別是遇到回風(fēng)巷為動(dòng)壓巷道，頂板壓力大，底鼓、幫鼓嚴(yán)重，單體柱鉆底量大，木梁折斷，通風(fēng)斷面無法保證，嚴(yán)重制約工作面的安全生產(chǎn)。ZYP12000/30/68D型過渡支架工作阻力大，能很好地控制巷道頂板的下沉，減少頂?shù)装逡平?，保證了回風(fēng)端頭的通風(fēng)斷面，且立柱為雙立柱，穩(wěn)定性好，更利于回風(fēng)端頭的頂板管理，從而保證安全生產(chǎn)。

（2）提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。未使用過渡支架前，回風(fēng)端頭頻繁移梁、移柱、支棚、回棚，再加上回柱放頂，工作量大，全部由人工實(shí)現(xiàn)，工作效率低。使用過渡液壓支架后，端頭支護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，支架可以邁步自移，其操作靈活簡(jiǎn)單，使綜采工作面端頭超前支護(hù)工作量大為減少，支護(hù)時(shí)間大大縮短，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又節(jié)省了大量人力，提高了工作效率。

（3）提高回采率，增加效益。未使用新型過渡支架進(jìn)行頂板維護(hù)時(shí)，上端部留有底三角煤，能使工作面底面傾角變大，易造成液壓支架失穩(wěn)，向工作面下方傾倒。使用新型過渡支架后，可使采煤機(jī)一次性割透煤壁，不留底煤，機(jī)尾沿回風(fēng)底板推進(jìn)后，工作面機(jī)尾30架范圍內(nèi)的三角煤和回風(fēng)巷2m厚的底煤可以回收，每推進(jìn)1m比原先沿上層推進(jìn)可多回采煤量體積為64.5m3，煤的密度按1.4t/m3，工作面可采長(zhǎng)度為962m，64.5m3×1.4t/m3×962m=86869t，按每噸煤 500 元計(jì)算，86869t×500元/t=43434500元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）減少人工及材料費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了降本增效。未使用新型過渡支架進(jìn)行維護(hù)頂板時(shí)，回風(fēng)端頭支護(hù)工作至少需要5個(gè)人完成。使用新型過渡架后，僅需1名支架工即可操作過渡架，每班減少維護(hù)人員3人（該采煤隊(duì)勞動(dòng)組織形式為“二九一六”制，一個(gè)檢修班、三個(gè)小班）。按每人每月10000元工資算，每月需人工費(fèi)用4×3×10000=120000元；單體柱的租賃費(fèi)用以及使用π型梁或木梁費(fèi)用每月按10000元計(jì)，每月可節(jié)約120000+10000=130000元。本工作面預(yù)計(jì)服務(wù)期限為10個(gè)月，總共可節(jié)約130萬元（頂板破碎時(shí)注膠費(fèi)用及人工費(fèi)用不計(jì)）。

綜上所述，8303工作面使用端頭過渡支架可省去人工材料費(fèi)用130萬元，并增加經(jīng)濟(jì)效益4343萬元，總經(jīng)濟(jì)效益為4473萬元左右。

（5）降低防滅火投入，節(jié)省成本。使用新型過渡支架可減少采空區(qū)的遺煤，降低了采空區(qū)著火的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了采空區(qū)注水、灑滅火膠及放置干冰等材料的成本，促進(jìn)了防滅火工作的管理。

3 結(jié)論

通過對(duì)新型端頭過渡支架的使用，有效提高了綜放工作面的產(chǎn)量和回采率，提高了工作效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地解決了綜采工作面端頭支護(hù)強(qiáng)度小、頂板控制困難等諸多弊端，減少了綜采工作面端頭頂板事故發(fā)生，降低了留底煤自燃發(fā)火的風(fēng)險(xiǎn)，為綜采工作面實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)提供有力保證，為今后集團(tuán)公司綜采工作面的全面推廣使用和改進(jìn)積累了寶貴的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用前景廣闊。