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[摘 要]介绍了综采工作面超前支护的液压支架的性能及特点、适应条件和支架使用过程中的问题与解决方法，并为综采工作面巷道超前支护提出了合理建议。
[关键词]综采工作面 超前支护 支护方法
中图分类号：G812.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0014-01
由于综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对两巷道断面尺寸要求越来越大，传统的工作面超前支护方式从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作性、安全性等方面都不能适应安全高效综采工作面对超前支护的要求，超前支护已经成为制约工作面高产高效的瓶颈。传统的工作面超前支护方式是人工使用单体液压支柱配合π型梁支护顶板。这种人工方式支护强度低，支护面积小，劳动强度大，回柱有一定的危险性，支护工艺技术落后，用人多，不利于安全生产，更不能满足当今的高产高效矿井的要求。
2012年新阳矿新201工作面是在新二采区的首采面，材料巷超前支护首次采用了新型支护设备，ZT2×3200/18/35型巷道超前支护液压支架，有效地解决了工作面超前支护存在的支护强度低、工序繁琐、劳动强度高等问题。经过三年的使用，超前支护架已经逐步推广，现将超前支护架的优缺点及使用过程中的问题及解决方法总结如下：
一、该支架的适用条件
ZT2×3200/18/35型巷道超前支护液压支架是根据工作面推进前移，将巷道永久支护替换为临时超前支护的具体条件而设计的一种支架。适应矩形或位于超前支护段受压由拱形变为矩形需替棚的巷道。支护巷道受采动影响的超前支护段的顶板，由于支护强度大，能自移，所以ZT型巷道超前支护支架与巷道π型钢梁或木棚配合使用更安全可靠，大大减轻工人的劳动强度、提高回采效率。
二、支架的优缺点
1、超前支护强度加大，提高了安全可靠稳定性。
使用ZT3200/18/35型超前液压支架，实现了超前支护作业的自动化，克服了传统的支护方式上的缺陷，大大提高了超前支护强度和作业速度，有效的控制了巷道顶板下沉量，出口高度明显增加；增大了巷道的作业空间，提高了巷道的支护质量，保证了回采期间的生产安全；大大减少了人為因素造成的顶板事故，实现了本质安全。
2、缩短了循环作业时间，加快了工作面推进度。
采用自移支架后，职工的劳动强度降低，操作速度加快，大大缩短了工作面循环作业时间，提高了开机率，加快了工作面推进速度，提高了工作面单产，为实现安全高效采煤工作面奠定了基础。
3、减少了人员投入，减轻了工人的劳动强度，提高了工效。
传统的超前支护作业，一般需要3～4人。在顶板压力大的区域，至少要支设4排超前，且要采取一梁三柱的方式来保证支护质量和支护强度。工作面推进过程中，支护工要回撤单体支柱与π型梁，而且每颗单体均要人工运到40米外的超前支护的前端重新支设。职工的劳动强度大，有效地保证安全生产有难度。使用ZT2×3200/18/35型液压超前支架后，每班超前支护作业人数可由原来的4人作业减少为1～2人作业，每班可节约2～3人，且工人劳动强度大大降低，工时利用率显著提高。
4、支架使用过程中的问题与解决方法：
①由于在设备到矿后并未安装挑梁，但是单凭超前支架不能对机尾处进行有效的支护，采取在机尾超前支架后边，架设两对π梁支护，随着工作面的推进，在超前支架前移后，π梁与单体支柱迈步式前移，使得有效控制机尾处的顶板。
但是如果使用单组超前支护架配合π梁支护机尾落山顶板时使用于巷道成型好、巷道压力小的工作面，推进过程中遇地质变化段，巷道压力大变形严重时加之工作面前溜子上窜下滑时容易造成工作面端头架与超前支护架咬架情况，所以如果巷道上方地质条件复杂压力大时需要将超前支护支架加成组支设于工作面巷道前溜子前方，工作面切顶线至前溜子使用π型梁配合单体液压支柱成对梁支护，随工作面推进迈步前移，很好的解决了排头架与超前支护架咬架的现象。
②由于新201工作面地质条件复杂，小煤窑破坏严重，材料巷上方受空巷影响大，顶板不易维护。在超前支架拉移过程中，推拉油缸行程最大为1.7米，最多可以实现两个循环拉移一次，拉移次数频繁造成对顶板的下沉不易控制，考虑到以上因素，此超前支架在新201材料巷使用过程中，每两架铁棚或钢带之间，架设一根3米的棚板以便对铁棚及锁具进行回收，支架迈步前移过程中达到维护顶板的目的。相比较传统的单体支柱支护，此设备灵活性差一点，对操作人员素质要求也比较高。
三、改进建议
1、由于每次拉移后，只有第一组超前支护支架底板上有联接油缸，造成拉移后超前支架直线度不好，调整时还需使用单体支柱来实现，建议每组或两组之间底板上安装联接油缸，防止支架的倾斜对支架进行调整。
2、支架护壁板收回时不能达到垂直于底板，造成受地质条件影响，支护空间不足时护壁板受损，建议护壁板进行改进。
3、如果工作面是采上山，超前支架的最前一组建议安设抬底油缸。
②超前液压支架在新阳煤业三年多的使用，可以看出该液压支架操作灵活、方便、实用、安全、可靠。该超前液压支架支护强度大，操作灵活、方便，易于行人和通风管理，接顶和稳定性能好，能够及时支护顶板，对工作面起伏变化适应性强。使用该支架后，加大了巷道的支护强度，提高了顶板的稳定性和系统的安全可靠性，缩短了循环时间，加快工作面推进度；减少了工作面作业人员，减轻了职工的劳动强度，提高了工效，工作面单产和回收率高；实现了超前支护的机械化作业，提高了安全生产的可靠性。
①超前支护架的钻底情况；由于超前支护架自重较重，在回采过程中若遇底板松软的情况时，容易造成超前纸护架钻底严重拉移困难，从而影响回采工作的推进度。在推进过程中提前对超前支护段拉低保证巷道平度，并加垫道木或木板，防止超前支护架钻底影响制约生产。
③过地质变化段超前支护架的特殊使用方法；新阳矿102工作面由于受上覆采空区影响巷道矿压显现明显，巷道超前支护段棚梁、棚腿变形严重，超前支护巷道宽度不足2.1米，高度不足2米，严重影响超前支护架的正常拉移。
采取超前支护控制顶板的方法，首先在推进过程中提前补打锚索，加强支护强度，同时为了避免过压力加大地段，移设超前支护架时反复升降支架，揉搓顶板，造成顶板下沉超前支护架拉移困难。材料巷过地质变化段前80米在每两组超前支护架之间的中心位置平行于巷道增加一排支护；支护形式为：使用3.6米π梁配合31.5（28）型单体液压支柱进行支设，π型梁梁头对接（最大不得超过100mm的距离），均为一梁三柱，支柱距梁头550mm，柱距1200mm。此支护随超前支护架的前移逐步前移。此种支护方式能很好的控制巷道压力较大的情况，减少顶板下沉移近量，保证超前支护架的顺利拉移。
[关键词]综采工作面 超前支护 支护方法
中图分类号：G812.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0014-01
由于综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对两巷道断面尺寸要求越来越大，传统的工作面超前支护方式从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作性、安全性等方面都不能适应安全高效综采工作面对超前支护的要求，超前支护已经成为制约工作面高产高效的瓶颈。传统的工作面超前支护方式是人工使用单体液压支柱配合π型梁支护顶板。这种人工方式支护强度低，支护面积小，劳动强度大，回柱有一定的危险性，支护工艺技术落后，用人多，不利于安全生产，更不能满足当今的高产高效矿井的要求。
2012年新阳矿新201工作面是在新二采区的首采面，材料巷超前支护首次采用了新型支护设备，ZT2×3200/18/35型巷道超前支护液压支架，有效地解决了工作面超前支护存在的支护强度低、工序繁琐、劳动强度高等问题。经过三年的使用，超前支护架已经逐步推广，现将超前支护架的优缺点及使用过程中的问题及解决方法总结如下：
一、该支架的适用条件
ZT2×3200/18/35型巷道超前支护液压支架是根据工作面推进前移，将巷道永久支护替换为临时超前支护的具体条件而设计的一种支架。适应矩形或位于超前支护段受压由拱形变为矩形需替棚的巷道。支护巷道受采动影响的超前支护段的顶板，由于支护强度大，能自移，所以ZT型巷道超前支护支架与巷道π型钢梁或木棚配合使用更安全可靠，大大减轻工人的劳动强度、提高回采效率。
二、支架的优缺点
1、超前支护强度加大，提高了安全可靠稳定性。
使用ZT3200/18/35型超前液压支架，实现了超前支护作业的自动化，克服了传统的支护方式上的缺陷，大大提高了超前支护强度和作业速度，有效的控制了巷道顶板下沉量，出口高度明显增加；增大了巷道的作业空间，提高了巷道的支护质量，保证了回采期间的生产安全；大大减少了人為因素造成的顶板事故，实现了本质安全。
2、缩短了循环作业时间，加快了工作面推进度。
采用自移支架后，职工的劳动强度降低，操作速度加快，大大缩短了工作面循环作业时间，提高了开机率，加快了工作面推进速度，提高了工作面单产，为实现安全高效采煤工作面奠定了基础。
3、减少了人员投入，减轻了工人的劳动强度，提高了工效。
传统的超前支护作业，一般需要3～4人。在顶板压力大的区域，至少要支设4排超前，且要采取一梁三柱的方式来保证支护质量和支护强度。工作面推进过程中，支护工要回撤单体支柱与π型梁，而且每颗单体均要人工运到40米外的超前支护的前端重新支设。职工的劳动强度大，有效地保证安全生产有难度。使用ZT2×3200/18/35型液压超前支架后，每班超前支护作业人数可由原来的4人作业减少为1～2人作业，每班可节约2～3人，且工人劳动强度大大降低，工时利用率显著提高。
4、支架使用过程中的问题与解决方法：
①由于在设备到矿后并未安装挑梁，但是单凭超前支架不能对机尾处进行有效的支护，采取在机尾超前支架后边，架设两对π梁支护，随着工作面的推进，在超前支架前移后，π梁与单体支柱迈步式前移，使得有效控制机尾处的顶板。
但是如果使用单组超前支护架配合π梁支护机尾落山顶板时使用于巷道成型好、巷道压力小的工作面，推进过程中遇地质变化段，巷道压力大变形严重时加之工作面前溜子上窜下滑时容易造成工作面端头架与超前支护架咬架情况，所以如果巷道上方地质条件复杂压力大时需要将超前支护支架加成组支设于工作面巷道前溜子前方，工作面切顶线至前溜子使用π型梁配合单体液压支柱成对梁支护，随工作面推进迈步前移，很好的解决了排头架与超前支护架咬架的现象。
②由于新201工作面地质条件复杂，小煤窑破坏严重，材料巷上方受空巷影响大，顶板不易维护。在超前支架拉移过程中，推拉油缸行程最大为1.7米，最多可以实现两个循环拉移一次，拉移次数频繁造成对顶板的下沉不易控制，考虑到以上因素，此超前支架在新201材料巷使用过程中，每两架铁棚或钢带之间，架设一根3米的棚板以便对铁棚及锁具进行回收，支架迈步前移过程中达到维护顶板的目的。相比较传统的单体支柱支护，此设备灵活性差一点，对操作人员素质要求也比较高。
三、改进建议
1、由于每次拉移后，只有第一组超前支护支架底板上有联接油缸，造成拉移后超前支架直线度不好，调整时还需使用单体支柱来实现，建议每组或两组之间底板上安装联接油缸，防止支架的倾斜对支架进行调整。
2、支架护壁板收回时不能达到垂直于底板，造成受地质条件影响，支护空间不足时护壁板受损，建议护壁板进行改进。
3、如果工作面是采上山，超前支架的最前一组建议安设抬底油缸。
②超前液压支架在新阳煤业三年多的使用，可以看出该液压支架操作灵活、方便、实用、安全、可靠。该超前液压支架支护强度大，操作灵活、方便，易于行人和通风管理，接顶和稳定性能好，能够及时支护顶板，对工作面起伏变化适应性强。使用该支架后，加大了巷道的支护强度，提高了顶板的稳定性和系统的安全可靠性，缩短了循环时间，加快工作面推进度；减少了工作面作业人员，减轻了职工的劳动强度，提高了工效，工作面单产和回收率高；实现了超前支护的机械化作业，提高了安全生产的可靠性。
①超前支护架的钻底情况；由于超前支护架自重较重，在回采过程中若遇底板松软的情况时，容易造成超前纸护架钻底严重拉移困难，从而影响回采工作的推进度。在推进过程中提前对超前支护段拉低保证巷道平度，并加垫道木或木板，防止超前支护架钻底影响制约生产。
③过地质变化段超前支护架的特殊使用方法；新阳矿102工作面由于受上覆采空区影响巷道矿压显现明显，巷道超前支护段棚梁、棚腿变形严重，超前支护巷道宽度不足2.1米，高度不足2米，严重影响超前支护架的正常拉移。
采取超前支护控制顶板的方法，首先在推进过程中提前补打锚索，加强支护强度，同时为了避免过压力加大地段，移设超前支护架时反复升降支架，揉搓顶板，造成顶板下沉超前支护架拉移困难。材料巷过地质变化段前80米在每两组超前支护架之间的中心位置平行于巷道增加一排支护；支护形式为：使用3.6米π梁配合31.5（28）型单体液压支柱进行支设，π型梁梁头对接（最大不得超过100mm的距离），均为一梁三柱，支柱距梁头550mm，柱距1200mm。此支护随超前支护架的前移逐步前移。此种支护方式能很好的控制巷道压力较大的情况，减少顶板下沉移近量，保证超前支护架的顺利拉移。