一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法

技术领域

本发明属于放顶煤回采技术领域，更具体的说是涉及一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法。

背景技术

掘进上下顺槽巷道采用的是锚网索支护摸顶掘进，回采工作面是摸底放顶煤回采，工作面煤层平均厚度为5.5m，巷道平均高度为3.5m。工作面支架支护高度为2.8m。上端头巷道底煤丢失较多。

工作面布置为摸底回采，上下顺槽布置摸顶掘进，由于受井下主要运输巷道和上下顺槽的巷道规格限制，一次采全高支架受到运输限制，工作面上端头支护长期以来采用铰接顶梁配合单体液压支柱支护形式，人工支、回棚劳动强度大，支护强度低，支护效果比较差，工作面上端头支护成了制约矿井产量提高与采煤工作面快速推进的瓶颈。

为减少上端头三角煤丢失，工作面上下端头使用过渡支架，支护高度达到了3.5m，但仍然不能彻底解决机尾巷道内三角煤资源回收问题。另外，使用了增高箱工艺，使支架的支护高度达到了5m，但增高箱操作不方便，使用效果不太理想。

因此，如何提供一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法，通过过渡支架与加高支架调高布置高度，在彻底解决三角煤基础上，兼顾了拉架、支护、通风等安全质量要求，实现了摸底一次采全高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法，包括：将过渡支架底端架设在巷道底板上，顶端安装加高支架，加高支架顶端与巷道顶板相连。

进一步的，加高支架包括底座和顶梁，顶梁通过销轴与底座铰接。

进一步的，加高支架增设一级护板、二级护板设计；一级护板通过销轴固定在顶梁上，二级护板通过销轴固定在一级护板上，通过一级护板千斤顶与二级护板千斤顶控制一级护板与二级护板的打开与收回，有效支护巷道顶板。

进一步的，端头叠型支架与巷道上帮距离大于1m时打开1级护板支撑顶板，二级护板护帮；不大于1m时，使用二级护板护帮。

进一步的，端头叠型支架布置在端头，随工作面煤层厚度、地质条件变化的因素调整高度，有效适用于综放工作面回收端头三角煤。

进一步的，使用卡轨车和安设的回柱机将加高支架从井上装运，运输至工作面上顺槽道头，再安设回柱机将加高支架拖运至安装位置进行安装。

进一步的，使用导链将端头叠型支架的加高支架吊起后组装。

进一步的，使用回柱机配合顶镐将端头叠型支架的加高支架拉移至放在支架窝中的过渡支架上，穿销将加高支架与过渡支架固定，组装成端头叠型支架。

本发明的有益效果在于：

本发明通过过渡支架与加高支架调高布置高度，支护面积大，大大的提高了端头支护强度，加强了端头的巷道顶板管理，改善端头的支护状况，在彻底解决三角煤基础上，兼顾了拉架、支护、通风等安全质量要求，实现了摸底一次采全高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为综放工作面布置平面图。

图2为综放工作面支护布置示意图。

图3为叠型端头支架正视图。

图4为加高支架的结构示意图一。

图5为加高支架的结构示意图二。

其中，图中，

1-巷道；2-巷道顶板；3-巷道底板；4-过渡支架；5-加高支架；7-液压支架；8-顶煤；9-一级护板；10-二级护板；11-底座；12-顶梁；13-一级护板千斤顶；14-二级护板千斤顶。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种综采放顶煤工作面上端头叠型支架布置方法。综放工作面端头处在采、运、支设备的交汇点，设备布置密集，该支架能有效将各设备进行合理的布置规划，增大了人员操作空间。综放工作面端头是顶板维护的重点也是顶板管理的难点。端头围岩在多种支撑压力的作用下，受采动影响最大，矿压显现复杂，使用该支架支护面积大，大大的提高了端头支护强度，加强了端头的巷道顶板管理，改善端头的支护状况。在综放工作面摸底回采，顺槽布置摸顶掘进的布置方式，解决了上端头三角底煤的回收，实现端头一次采全高，大大的提高了综放工作面煤炭回收率。

参考图1-5，本发明提供了一种综采放顶煤8工作面上端头叠型支架布置方法，包括：将过渡支架4底端架设在巷道底板3上，顶端安装加高支架5，加高支架5顶端与巷道顶板2相连，使端头叠型支架能够调整组合整体支架的高度，实现端头底煤的回收。

其中，过渡支架4支撑高度2000mm～3500mm，支架中心距1500mm，支架宽度1430mm～1600mm，工作阻力5000kN，初撑力3959kN，支护强度0.6MPa～0.64MPa，对底板比压0.23MPa，安全阀最大开启压力39.7MPa，适用倾角0°～25°，伸缩梁行程970mm，侧护板行程170mm，自重21000kg，过渡支架4外形尺寸长×高×宽为7200mm×2000mm×1430mm。加高支架5包括底座11和顶梁12，顶梁12通过销轴与底座11铰接。底座11的长×宽×高＝4390mm×1480mm×1170mm，净重4000kg，顶梁12的长×宽×高

＝3880mm×1440mm×1190mm，净重6000kg。

本实施例中，加高支架5增设一级护板9、二级护板10设计；一级护板9通过销轴固定在顶梁12上，二级护板10通过销轴固定在一级护板9上，通过一级护板千斤顶13与二级护板千斤顶14控制一级护板9与二级护板10的打开与收回，有效支护巷道顶板2，防止煤帮片帮，减少端头上帮侧打设点柱支护，职工劳动强度及危险性大幅度降低，并与工作面下侧支架有效搭接，使工作面支架布置不出现顶板台阶，防止支架间隙流煤流砟。

本实施例中，端头叠型支架与巷道1上帮距离大于1m时打开一级护板9支撑顶板，二级护板10护帮；不大于1m时，使用二级护板10护帮。

本实施例中，端头叠型支架布置在端头，随工作面煤层厚度、地质条件变化等因素调整高度，有效适用于综放工作面回收端头三角煤。

本实施例中，使用卡轨车和安设的回柱机将加高支架5从井上装运，运输至工作面上顺槽道头，再安设回柱机将加高支架5拖运至安装位置进行安装。

本实施例中，使用导链将端头叠型支架的加高支架5吊起后组装。

本实施例中，使用回柱机配合顶镐将端头叠型支架的加高支架5拉移至放在支架窝中的过渡支架4上，穿销将加高支架5与过渡支架4固定，组装成端头叠型支架。

安装加高支架5后，过渡支架4伸缩梁不能伸缩，要保证机尾2架端头叠型支架为超前架，确保与上超前支护内铰接顶梁12配合好，能有效支护巷道顶板2。超前支护铰接顶梁12与加高支架5空顶距不得大于1m。

如图1所示，工作面采用走向长臂后退式采煤法，采煤工艺为综合机械化放顶煤8工艺。

由图2所示，工作面由上端头(巷道1中)沿工作面倾斜方向，在端头布置3架液压支架7，2架端头叠型支架和一架过渡支架4放顶煤8液压支架7联合布置，能够有效的支护上端头顶板，配合采煤机割煤、移架和推移输送机等工作。

由图3所示，端头叠型支架与巷道1上帮距离大于1m时打开1级护板支撑顶板，二级护板10护帮；不大于1m时，使用二级护板10护帮。

由图4和图5所示，端头叠型支架是一种2种支架组合成一个整体，有效控制顶板和护帮。

本发明采煤的具体步骤为：

步骤一：采煤机上行割煤至上端头，并割至巷道1上侧，完成上端头底部三角煤回收，割煤过程中，根据作业规程要求各型号支架打开伸缩梁、护帮板支护煤壁。

步骤二：采煤机螺旋滚筒装煤、前部刮板输送机铲煤板装底煤、后部刮板输送机接运顶煤8和人工清理活煤。工作面前、后部刮板输送机均为SGZ730/400，单独运煤。

步骤三：煤机割煤至机尾时，因高度增加可适当调整滚筒高度，先割架前上部煤并及时支护，保证架前上网良好，再割下部煤。

步骤四：适当降架→收回加高支架侧护板→拉移支架→升架→打开加高支架5侧护板。

步骤五：完成煤机上端头割煤，叠型支架有效支护顶板，进入下一个循环作业。

本发明产生的经济效益：

在综放工作面上端头支护方式上进行改革创新，以提高煤炭回收率，减少资源浪费。通过现场调研，结合以往经验，最终确定了在端头使用2架增高支架，减少上端头丢三角煤，最大程度回收资源。172401工作面煤层平均厚度达5.5m,工作面上端头摸顶回采，选用液压支架，端头支护最大高度为3.5m，底部将留有2m的底煤，上端头液压支架上安装增高箱和增高支架后，端头支护最大高度为5.5m，将底煤全部回收，包括巷道4.6m范围丢失煤炭资源，按工作面剩余走向长度381m，多回收三角煤高度1.5m，留底煤长度15m，换算成精煤计算，可创效5314400元。

本发明通过过渡支架与加高支架调高布置高度，支护面积大，大大的提高了端头支护强度，加强了端头的巷道顶板管理，改善端头的支护状况，在彻底解决三角煤基础上，兼顾了拉架、支护、通风等安全质量要求，实现了摸底一次采全高。端头叠型支架最大支撑高度5.5m，适用于端头一次采全高；过渡支架最大支撑高度3.5m，工作面上段至上端头之间端头叠型支架、过渡支架、加高支架三种支架错落搭接布置，采用采煤机上行割煤至端头，有效解决了工作面上端头底部三角煤丢失问题，增加了采煤工作面煤炭回收率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。