一、項(xiàng)目背景
某公司深厚表土長大工作面沿空巷道采用區(qū)段小煤柱方式布置，該布置方式有利于減小掘進(jìn)期間的防沖壓力，但圍巖具有“低應(yīng)力、大變形”的特點(diǎn)。礦井沿空側(cè)巷道超前原有支護(hù)形式采用ZTC30000/25/50邁步式超前支架支護(hù)，超前支護(hù)距離50m，支架單次行程800mm，在牽移的過程中，需要反復(fù)卸載支撐，加劇了頂煤碎脹破壞，致使巷道圍巖破壞與斷面收斂加大。沿空側(cè)上安全出口兩幫總移近量最大達(dá)到2700mm，頂?shù)装蹇傄平孔畲筮_(dá)到2600mm，直接影響巷道使用。
ZTC30000/25/50邁步式超前支架
因此，該公司為改變原有超前支護(hù)方式，設(shè)計(jì)研發(fā)新型超前支架，變自移式超前支護(hù)為固定式一次支撐支護(hù)，提高超前支護(hù)強(qiáng)度，避免工作面超前滾動應(yīng)力與支架反復(fù)卸載形成的應(yīng)力耦合作用，減少巷道變形破壞，提高工作面生產(chǎn)效率。
二、單元式超前支架主要技術(shù)參數(shù)
該公司技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際研究開發(fā)了單元式超前支架。ZQ4000/20.6/45超前液壓支架的主要特點(diǎn)是使用兩根250雙伸縮立柱，并且?guī)в泻唵蔚姆鑫粰C(jī)構(gòu)，保證支架良好的穩(wěn)定性。而且能夠保證超前支架達(dá)到足夠大的支護(hù)強(qiáng)度的條件下，簡化支架結(jié)構(gòu)，其尺寸更緊湊，具有整體性強(qiáng)，支護(hù)效果好和安全生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，并申請了實(shí)用新型專利證書。
單元式支架技術(shù)參數(shù)
ZQ4000/20.6/45單元式超前支架
三、應(yīng)用效果
經(jīng)現(xiàn)場試用，巷道在使用墩柱式超前支架后圍巖控制效果明顯，安全出口處兩幫移近量2000mm左右，剩余巷道寬度達(dá)2700mm以上；頂?shù)装逡平?000左右，剩余巷道高度2800mm。與其它三種支護(hù)形式對比，兩幫最大變形量減少1500mm，頂?shù)装逡平繙p少1500mm，現(xiàn)場支護(hù)效果良好。
四、單元超前支架優(yōu)勢及應(yīng)用前景
ZQ4000/20.6/45型單元型超前支架兼并了ZTC30000/25/50型超前支架支護(hù)穩(wěn)定性、單體支柱靈活性等優(yōu)點(diǎn)，較好的控制了沿空回采巷道的圍巖變形情況，滿足了工作面生產(chǎn)及超前支護(hù)強(qiáng)度要求。主要優(yōu)點(diǎn)：
1.支護(hù)強(qiáng)度高。超前支架按雙立柱2000KN額定工作阻力設(shè)計(jì)，支護(hù)強(qiáng)度不小于0.5MPa，大于現(xiàn)場實(shí)測支護(hù)強(qiáng)度，能夠抵抗工作面超前擾動，協(xié)同原有支護(hù)控制圍巖變形。
2.接頂破壞性小。支架設(shè)計(jì)為一次支撐，杜絕了支架的反復(fù)卸載破壞，保證巷道頂板完整性，提高承載拱自承能力。
3.穩(wěn)定性高，適應(yīng)性強(qiáng)。支架立柱雙伸縮設(shè)計(jì)，行程大；配雙流量安全閥，沖擊載荷瞬時(shí)加載時(shí)，卸壓迅速能夠抵抗沖擊地壓的破壞，適應(yīng)圍巖變形，便于遷移牽移機(jī)動性好。
對于大埋深巷道支護(hù)使用傳統(tǒng)支護(hù)方式不能很好的滿足巷道支護(hù)要求，ZQ4000/20.6/45型單元型超前支架所具有的支護(hù)強(qiáng)度大、一次支護(hù)、良好穩(wěn)定性等特點(diǎn)可以很好的滿足大埋深巷道的支護(hù)要求，在大埋深礦井回采工作面沿空側(cè)巷道支護(hù)應(yīng)用上具有廣闊的前景。
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