复杂地质条件下整体悬移液压支架的应用

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用煤矿是我国能源工业的重要组成部分，煤矿的开采和生产是国民经济发展的重要支撑。

与此煤矿的开采也面临着一系列的挑战，其中之一就是复杂地质条件对煤矿掘进的支护技术提出了更高的要求。

本文将就复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用进行探讨，以期为煤矿工程技术的发展和提高提供一些参考和借鉴。

一、复杂地质条件对煤矿掘进的影响在煤矿掘进过程中，地质条件的复杂性会直接影响煤矿的开采效率和安全性。

复杂地质条件可能表现为岩层断裂、地质构造变化、岩溶地质条件、地下水位变动等多种情况，这些因素都会给煤矿的掘进和支护带来一定的困难。

岩层断裂和地质构造变化对于煤矿掘进支护的影响尤为显著，因为岩层的断裂和地质构造的变化会导致岩层的不稳定性增加，煤矿掘进面的支护工作变得更加复杂和困难。

地下水位的变动也是煤矿的掘进面支护工作中需要重点关注的因素。

地下水位的变动会直接影响地下水渗透性和岩层稳定性，从而对煤矿掘进面的支护工作提出了更高的要求。

面对复杂地质条件下的煤矿掘进，我们需要在煤矿掘进支护技术上做出更多的创新和突破，以确保煤矿掘进的安全和高效进行。

针对复杂地质条件下的煤矿掘进，我们可以通过以下几种技术手段来实现更有效的支护：1. 岩层预测技术：在煤矿掘进面的支护工作中，我们可以借助现代的地质勘探技术，对煤矿掘进面的岩层结构和性质进行详细的预测。

通过对岩层的预测，我们可以提前对掘进面的支护工作进行合理的规划和设计，以降低岩层的不稳定性对支护工作的影响。

2. 高效支护材料的应用：针对复杂地质条件下的煤矿掘进，我们需要选择更加坚固和耐磨的支护材料。

目前，市面上已经出现了许多新型的支护材料，这些材料具有更高的耐磨性和抗压性，能够更好地适应复杂地质条件下的煤矿掘进面支护工作。

3. 现代化支护设备的应用：在煤矿掘进支护工作中，我们也可以借助现代化的支护设备，如隧道掘进机、液压支架等设备，提高支护工作的效率和质量。

浅析液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。

它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。

液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。

1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。

(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。

(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。

2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。

2.1 顶底板性质2.1.1顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。

不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。

直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。

基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。

由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。

具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。

(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。

坚硬顶板复杂地质条件下液压支架适应性分析梁建辉【摘要】针对杜儿坪矿8＃煤层使用掩护式液压支架过程中出现的问题，通过研究8＃煤层顶板岩性，对比3种不同液压支架的支护形式及适应性，得出该煤层应使用大采高、大初撑力的支撑掩护式液压支架。

%Aiming at the problem of No.8 coal seam in Du’erping coal mine in the process of using shield hy-draulic support,supporting forms and adaptability of three different hydraulic support are contrasted by researching the roof lithology of No.8 coal seam.It concludes that shield hydraulic support of which has large mining height and large setting load should be used in the coal seam.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P23-24,28)【关键词】复杂地质条件;液压支架;适应性分析【作者】梁建辉【作者单位】西山煤电集团公司杜儿坪矿，山西太原 030022【正文语种】中文【中图分类】TD355+.42液压支架合理选型是综采工作面实现高产高效的重要保证，液压支架的适用范围和工作面的地质条件密不可分。

下面就西山煤电(集团)杜儿坪矿8#煤层使用的掩护式液压支架，从支架结构、初撑力、底座受力以及立柱类型等方面进行分析。

1 地质概况杜儿坪矿始建于1956年，隶属于西山煤电(集团)公司，矿井设计能力为500万t/a，近几年每年生产原煤450～480万 t，井田面积69.7 km2，井田范围内地质构造复杂，断层、无炭柱特别发育，平均每平方千米赋存55～65个无炭柱，伴生的小断层较多，多为高角度正断层，落差一般在1 m左右，可采煤层6层，8#煤层是该矿的主采煤层，顶板较硬，为石灰岩，底板较软，为细砂岩，局部区段转变为粉砂岩与砂质泥岩互层。

分体顶梁组合悬移液压支架在龙王庄煤矿的应用龙王庄煤业公司Ⅰ采区主采二叠系山西组二1煤层，煤质松软易碎，粉末状，遇水成泥，属典型的豫西三软不稳定煤层。

为了提高安全系数和煤炭采出率、降低工人劳动强度，龙王庄煤业通过论证进行了回采工艺改进，应用分体顶梁组合悬移液压支架炮采工艺，取得了很好的经济效益。

一、工作面概况1111工作面位于Ⅰ采区轨道上山西翼， 1111工作面走向长平均332.5米、倾斜宽150米，工作面标高为+190m～+230m，煤层平均倾角13°，平均厚3.5m。

工作面直接顶为12.46m的细砂岩，直接底为2.4m的泥岩。

二、分体顶梁组合悬移液压支架放顶煤工艺的应用（一）分体顶梁组合悬移液压支架技术参数工作面采用ZH分体顶梁组合悬移液压支架支护，支架型号为：ZH2000/17/25F，支架高度1.7～2.5m；支架长度2.7m；前探梁长度0.8m；支架中心距为1m；支柱数量4根；直径110mm；移架步距0.8m；工作阻力2000KN；初撑力1200KN；支护强度0.59MPa；泵在压力20～31.5MPa；工作液为M10乳化液，浓度3%～5%。

操作方式：立柱为本架操作，顶梁为邻架操作。

（二）工作面支护形式的配合1.安全出口支护：工作面上、下安全出口均采用6对3.6mΠ型梁配合2.5m单体柱二梁七柱对棚支护，排距1.1m，误差±100mm；棚距0.5m，误差±50mm，两安全出口必须超前工作面一排做出，高度不低于1.8m，保证行人畅通。

2.端头支护：采用3根2.4mΠ型梁配合DW-22单体柱一梁三柱支护，排距1.1m，柱距0.8m。

在老塘侧距老塘柱400mm处加打一根单体柱，胶带顺槽端头滞后工作面不得大于2m，轨道顺槽端头不得滞后工作面与工作面切齐。

3.两顺槽超前支护：轨道顺槽、胶带顺槽由煤壁向外20m范围内支架应完整无损，并进行超前支护，距煤壁10m范围内打双抬棚，10m～20m范围内打单抬棚，非采煤帮打20m单抬棚，抬棚柱距1.1m，抬棚使用DW-25单体液压支柱配合2.4mΠ型梁一梁三柱支护，超前支护范围内巷道高度不低于1.8m。

62 /矿业装备MINING EQUIPMENT0 引言采煤工作面回撤通道支护技术具有高效性和安全性等特点，结合实际来看，采煤工作面回撤通道支护技术的应用，能够提升煤矿开采整体水平，同时还能防止工作面顶板出现安全事故。

为了提升煤工作面安全回撤速度，必须重视支护技术，将复杂地质条件下采煤工作面回撤通道支护面临的难题加以解决。

1 工程概述本工程为某地区一煤矿，当前可采煤层为15#。

经过地质考察可知，所需开采的煤层厚度为3.5 cm，煤层较薄，同时顶板土质疏松，在荷载压力作用下可能出现破碎坍塌现象。

结合采掘工作设计，工作面可施工长度占总长度的44%，在达到90 m 回采距离时停止操作，并进行后续的顶板支护施工。

施工设计所预留的回撤通道宽度为3.5 m，结合施工组织设计与相关地质参数可知，工作面回采距离在90 m 左右的情况下会遭遇断层煤层，该煤层倾角为45°，断距为3.7 m。

若回采距离达到120 m 的时候，顶板在压力作用下会出现大范围破碎问题，导致安全事故的出现。

因此需要实施支护技术对回撤通道进行支撑，结合上述破碎位置与煤层情况的信息考察，经施工组织设计，为减少支护施工对回撤工作面的不良影响，决定采用锚索钢棚加JW 型钢带，再加交错式单锚索联合支护的方式，针对煤壁，主要利用架设单体液压支护加迈步式单锚杆联合支护的方式，实现这两类支护方式的有机组合[1-3]。

2 复杂地质条件下采煤工作面回撤通道支护技术应用的必要性复杂地质条件下，采煤工作面回撤通道支护技术的应用具有一定的必要性，主要表现在这样几个方面。

首先是解决顶板下沉量较大的问题。

煤矿工作面在支护技术运用不合理的情况下可能出现下沉量较大问题，对工作面稳定性造成不良影响，也将直接影响设备回迁的质量与安全性。

由于煤矿地质较为复杂，常规锚杆支护与液压支架相结合的支护方式并不适用，支护能力不强，无法承载工作面荷载，后续可能出现更多施工质量与安全问题。

综采工作面超前支护液压支架的应用及优化摘要：随着矿井开采深度的增加，许多工作面顺槽在掘进过程中受原岩应力及沿空巷道影响就已经出现了很大的变形，在综采工作面回采过程中两巷外出口段受超前应力影响变形越来越剧烈，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。

现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。

为此，我们针对现场实际，提出了优化措施。

关键词：超前支护；液压支架；实践；优化超前支护液压支架在综采工作面为安生生产起到举足轻重的作用。

我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备，经历了消化、吸收和改进提高的过程，已形成了较完善的设计、制造和科研体系。

随着液压支架国产化进程的发展和我国高端液压支架需求量的不断增加，我国液压支架技术进入高速发展阶段。

我国液压支架的设计和制造水平逐渐接近国际先进水平。

1超前液压支架的用途及功能超前液压支架为左、右两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接，每一架由前后两节组成，前节的顶梁后部与后节的中间梁相连，前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连，前后节互为依托，达到移架的目的。

该支架不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。

2超前液压支架的工作原理支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过电液控制阀分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。

从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。

3概述随着矿井开采深度的增加，尤其是当巷道顶板岩性结构差，或者遇到断层异常区造成顶板破碎的时候，两巷出口顶板下沉明显，造成进出口断面变小等异常情况。

现有的两巷超前单体支护已不能在安全和高效上满足生产需要。

在这种情况下，我矿1312（1）使用的机械化和自动化程度更高的ZQL2×3200/19/38型巷道超前支护液压支架，很好的解决了这一难题。

悬移支架放顶煤在大倾角中厚煤层中的应用great use of angle bracket suspended load（悬移支架）炮采工作面ZH型整体悬移支架ZH系列组合顶梁液压支架已申报多项国家专利。

它是介于悬移顶梁液压支架与综采液压支架之间的一种自移式轻型支护设备。

它既保持了综采支架安全、支护强度大、移动速度快的有点，又有适应性强、体积小、重量轻、以维护操作、移动灵活、运输方便、对工人技术素质要求不高等优点。

该支架通过托梁使全部支架连为一体，使其具有比任何支架都好的稳定性，完全可确保工作面不倒架。

并具有同时提起全部支柱，向前移动的行走方式，配以整体大地盘，使其比悬移和综采支架更能适应松软底板工作面。

该支架支护面积大、移动速度快，可配合双滚筒采煤机，相当于综采工作面的机械化程度，而投资相对于综采支架大大降低。

该支架一次采全高可达3.5米，并可根据顶板压力增加后柱的数量，增大支护能力。

特别使用于顶板破碎、矿压变化比较达的工作面。

机采、炮采均可，并能同时开帮和放顶煤。

1.整体结构顶梁，不铺顶网；2.无前伸梁；3.一部运输机实现开帮煤，放顶煤；4.开帮煤、放顶煤可平行作业； .5.支架宽度根据用户实际地质条件调整、定制。

1.标准配置Φ110外注式液压支柱，亦可根据用户要求采用液压集中控制；2.可选支柱柱径：Φ125 、Φ140。

标准配置Φ240底盘，用户可根据底板情况订制所需底盘；3.架间距根据煤的硬度调整，标准为40mm，最大80mm；4.配套泵站：流量80L/min以上各种型号乳化液泵站；5.配配套运输机：SGB620/40T以下，根据工作面长度确定；1.炮采放顶煤、一次性采全高；2.除地质条件较好的工作面以外，适应软煤、破碎顶板、松软底板，层理、节理发育紊乱的煤层，煤层厚度变化较大的工作面；3.工作面倾角≤18°；4.适应煤层厚度：2米以上；特厚煤层需调节放煤口的尺寸（通过调节支架高度或宽度、工作阻力实现）；5.支架可过空（必须与采煤方法、技术、经验结合）。

论悬移液压支架在采煤工作面的应用发表时间：2012-03-31T10:04:26.153Z 来源：《时代报告》2012年第1月（上）供稿作者：关培刚[导读] 液压支架是综采工作面的重要设备之一,近年来,随着综采技术的推广和生产经验的积累,得到迅速发展。

关培刚（平煤集团朝川矿二井河南平顶山 467000）中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：41-1413（2012）01-0000-01 摘要：液压支架是综采工作面的重要设备之一,近年来,随着综采技术的推广和生产经验的积累,得到迅速发展。

简易液压支架作为中小工作面使用的一种支护设备,尚存在许多亟待解决的问题,因此,液压支架对进一步提高煤炭生产效率具有重要意义。

关键词：炮采工作面;悬移支架;应用纵观我国煤炭发展史，随着科学技术的不断进步，煤矿支护材料也在悄然发生着变化，从建国之初的坑木支护，到以后的金属摩擦支柱，再到以后的单体液压支柱，直到发展到现在的悬移液压支架，支护材料的每一次进步，都象征着支护材料初撑力的每一次革命，也象征着顶板管理技术的每一次突破。

现就悬移液压支架在煤矿采煤工作面的应用作简要论述：悬移液压支架是用于煤矿壁式采煤工作面的一种自移式轻型支架，其性能介于单体液压支柱与综采支架之间，既具有整体性好、安全可靠、可自移的特点，又具有体积小、重量轻、运输方便、造价低等优点，特别适宜没有条件使用综采设备的中小型煤矿使用。

该支架对工作面支护性能强，在顶板破碎、易片帮煤层、三软煤层、较大倾角的倾斜或急倾斜煤层、顶板来压快和因压力过大而需要缩短控顶距的煤层，在增添相应的配套设备后均可正常使用。

该支架可用于一次采全高、水平分层或水平分层放顶煤工作面，机采、炮采均可。

不放顶煤时可采高度为1.4—3m。

该支架可根据不同用户的需要，采煤步距设置为：700mm、800mm、900mm、1000mm等4种规格，可配置防下陷柱鞋、防倒架联网装置等附件。

支撑式液压支架结构特征及适用范围
支撑式液压支架的结构特征
顶梁机构：包括顶梁、活塞杆和液压缸，承受主要顶力。

底座机构：承受支架和采高压力，包括底座、底座托架和支架衬垫。

支柱机构：连接顶梁和底座，提供支撑力和稳定性。

油路系统：包括液压泵、分配阀、节流阀和液压管路，控制支架的升降和负载。

控制系统：包括传感器、控制器和显示器，监测支架的运行状态并实现自动化控制。

支撑式液压支架的适用范围
支撑式液压支架主要适用于煤矿综放开采，广泛应用于以下场合：
采煤工作面：作为采煤工艺中的主要支护设备，支护采空区顶板，防止垮塌。

巷道掘进：支撑巷道两帮和顶板，保证掘进人员的安全和巷道稳定。

特殊采掘条件：如高应力、薄煤层、软岩煤层等复杂地质条件下，支撑顶板，保障开采安全和高效。

支撑式液压支架的优点
支护强度高：采用大直径液压缸，提供高顶力，满足深部开采的支护要求。

自动化程度高：配备先进的控制系统，实现支架的自动化升降和负载监测。

安全可靠：经过严格的质量控制和安全认证，确保支架的稳定性和可靠性。

使用寿命长：采用高强度材料和密封技术，延长支架的使用寿
命。

维护方便：油路系统采用模块化设计，方便检修和更换。