针对邢台矿综采工作面巷道超前使用单体支柱支护方式落后的现状,根据邢台矿地质条件,研制了端头及超前支护液压支架组。端头及巷道超前液压支架组采用迈步分体式结构,端头液压支架与综采工作面刮板输送机和顺槽转载机配套使用,随着工作面向前推移,能够推移转载机和刮板输送机,做到相互交替移架和及时支护,实现工作面连续生产,增加煤炭资源回收率,提高推进速度及生产效率。通过工业性试验,该端头及超前支护支架在邢台矿25306工作面很好地控制了运输顺槽出口20 m范围内的围岩变形,端头支架和运输转载机协调推进,为职工和顺槽设备提供了安全作业空间。

综采工作面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,是顶板维护和管理的重难点。为解决某矿新采面形成后端头处出现的6 m超前超高巷道支护困难的问题,加强端头支护工作并进行有效的超前支护,开展了超前超高端头液压支架设计。根据工作面下端头的支护特点要求,结合端头支架结构设计要求和工作原理以及使用参数,对端头支架的技术参数进行了详细的设计计算;并对活塞杆、千斤顶和液压系统进行了分析及选型计算,以保证其支护强度达到使用要求。分析认为,该端头液压支架设计可以避免由于工作面超前支承压力和沿倾斜方向支承压力共同造成的巷道围岩破坏,提高综采工作面推进效率。

为保证综采工作面端头超前支护牢靠,结合地质资料及现场条件,应用一种端头及巷道超前支护液压支架组。端头液压支架组以及巷道超前液压支架组结构均为分体迈步式,其中端头液压支架组配合切眼内刮板机、转载机能够随工作面回采共同行进,达到工作面及时支护的目的。通过在常村煤矿14026综采工作面中的实际应用,证明端头及巷道超前支护液压支架组能够有效控制工作面围岩变形情况,保证工作面的安全高效生产。