我國在約佔煤炭總儲量45%的厚煤層中，長期以來主要採用分層採煤法。國外從20世紀60年代，發展了綜採放頂煤技術，自20世紀80年代中期以後，綜採放頂煤技術成為我國緩傾斜、傾斜煤層的重要採煤方法，但因裝置投資大，在經濟實力較弱的中、小煤礦和地質構造複雜的礦井不便採用綜採放頂煤技術。20世紀80年代末以來，放頂煤開採技術逐漸發展到普採和炮採工藝中，形成了一系列不同支護方式的放頂煤開採技術，形成了一系統不同支護方式的放頂煤開採技術，如單體支架放頂煤、滑移支架放頂煤、懸移支架放頂煤，整體頂樑組合懸移支架放頂煤等，河南省的大部分中小煤礦，陝、魯、黑、遼、晉、冀、皖等省的部分礦井，都陸續採用和推廣了此類放頂煤技術。
鄭煤集團自2023年開始與中國礦大、北京開採所、河南省煤炭科研所、鄭州煤機廠、瀋陽煤炭研究院、河南理工大學等院校、科研院所聯合對豫西「三軟」不穩定煤層放頂煤採煤工藝進行技術攻關，試驗應用一次採全厚綜採、炮採放頂煤工藝，特別是厚煤層中單體液壓支柱配鉸接頂樑或兀型鋼梁炮採放頂煤方法，因支架結構簡單、重量輕、安裝運輸方便等優點，發展較快，採面產量大幅度提高，採面日平均單產由分層開採時2萬噸提高到4萬噸，集團公司由年生產能力500萬噸一躍成為1000萬噸以上的煤炭生產基地。經過十幾年來的生產實踐，單體液壓支柱配兀型鋼梁支護形式炮採放頂煤產量已達極限，同時該種支護形式存在著穩定性差，容易漏頂、冒頂、支柱鑽底、作業空間小、作業環境差等安全管理問題。為提高炮採工作面安全可靠性和採面單產水平，急須對炮採工作面支護形式進行支護改革。
通過對不同型別支護裝備的認真考察、研究，對整體頂樑組合懸移支架的適用性及其優、缺點進行了較為詳細的研究和論證，初步認為zh1600/16/24z型整體頂樑組合懸移液壓支架比較適合鄭煤集團「三軟」煤層賦存條件，2023年在大平礦的15071工作面安裝一套整體頂樑組合懸移支架進行試驗研究，現場通過對「三軟」不穩定煤層開採礦壓顯現規律觀測、支架強度、支架穩定性、控制煤壁片幫、放頂煤、支架執行適應性等一系列技術問題進行了較為深入的研究與實踐，並通過對「三軟」煤層炮放組合懸移支架與圍岩相互作用的數值模擬研究。解決了原支護形式存在的穩定性差，容易漏頂、冒頂、支柱鑽底、作業空間小、作業環境差等安全管理問題。達到了採面支護安全可靠、減人提效、節約材料之目的。
組合懸移支架的特點主要有六個方面：一是安全可靠，因組合懸移支架頂樑是由兩根托樑連線在一起的，與兀型鋼梁配單體液壓支柱支護和綜採支架相比，杜絕了頂板漏頂、冒頂、倒架、錯架、背架等現象；二是節約支護材料，因護頂是由長3公尺寬1公尺的頂樑實現的，因此每年可節約大量的荊笆、椽子等材料費；三是提高單產和工效，採面單產與兀型鋼梁配單體液壓支柱支護相比可提高25%以上，相同條件工作面作業人員可減少1/3；四是降低勞動強度，由於移架、支護、推溜等工序全面實現液壓控制，工人只需操作控制閥組手把就可完成，因此大大降低了工人的體力；五是提高了煤炭**率，因組合懸移支架可實現連續放煤，沒有脊背損失，所以煤炭**率較高；六是改善作業環境，因組合懸移支架只有兩排支柱，比兀型鋼梁配單體液壓支柱支護相比少一排支柱，工人作業空間增大。
經測算，使用組合懸移支架工作面每年僅材料費一項就可節約100餘萬元，採面單產由原來4萬噸提高到5萬噸，提高了25%以上，具有明顯的經濟和社會效益。
第二章整體頂樑懸移液壓支架效能介紹
一、支架型號說明
二、支架結構
1、頂樑：頂樑是乙個長方形整體箱式結構，其作用是支撐頂板。移架千斤頂及主管路系統安裝在頂樑內，前側有伸縮梁或護幫翻轉梁。
2、托樑：托樑是乙個方形的箱體結構。分前、後兩個托樑，由托樑聯接杆將前、後兩個托樑相聯。
用安全吊掛裝置將托樑安裝在頂樑下方的軌道槽內，使其能沿著頂樑底面向前滑動。全工作面的支架，通過托樑套聯接為乙個整體，實現支架的整體穩定性。當任意一架支架準備向前移動時，該支架的立柱被解除安裝並提起，這時頂樑落在託梁上，由托樑承載前移中的頂樑。
支架托樑體內裝有預壓裝置，即使支架不接頂，立柱也有一定的支撐力，使其不會晃動。
3、擋矸板：擋矸板分上、下擋矸板兩種，它的作用是阻止支架後方垮落物湧入工作面。
4、翻轉梁或伸縮梁：翻轉梁長400mm，是乙個半箱體結構，鉸接在頂樑的前方，通過翻轉千斤頂來帶動其翻轉並護頂；伸縮梁最大伸縮長度800mm，平時縮在頂樑裡，由兩個伸縮油缸控制。
5、立柱：與頂樑鉸接，是支架的支撐部件，它通過頂樑承載頂板的壓力，同時通過擋矸板承受來自冒落區的壓力，防止冒落的矸石從支架後方竄入架間和工作面。
該支架標準配置為4根φ110缸徑的立柱。
集中控制式立柱主要由活柱、缸體、導向套、底座、柱鞋、液控單向鎖、安全閥、密封件等零部件組成。
缸徑：φ110mm
柱徑：φ105mm（外註式），φ95mm（集中控制式）
行程：800mm
支撐力：190-299kn（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
提柱力：17-27kn（外註式），48-76kn（集中控制式）
（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
6、移架千斤頂：移架千斤頂是一雙作用式液壓缸，其缸底與頂樑前端鉸接，活塞桿與後託梁鉸接。活塞桿伸出時推動頂樑前移，活塞桿收縮時拉動托樑前移。
缸徑：φ100mm
柱徑：φ70mm
行程：800mm
推力：157-247kn（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
拉力：81-126kn（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
7、翻轉千斤頂：集中控制式炮採放頂煤支架有翻轉千斤頂，它是乙個雙作用式液壓缸，其缸底與頂樑鉸接，活塞桿與護幫翻轉梁鉸接，由其活塞桿的伸縮來帶動護幫翻轉梁旋轉。
缸徑：φ63mm
柱徑：φ45mm
行程：240mm
推力：62-98kn（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
拉力：30-48kn（對應幫浦站壓力20-31.5mpa）
8、液壓管路系統：液壓系統由流量大於80l/min、工作壓力的31.5mpa以上的乳化液幫浦站、主管路、支管路、各種液壓閥、三通、直通、過濾器、注液槍等液壓元件組成。
三、支架特點
1、整體性好：頂樑部分是乙個整體箱式結構，所以全面掩護頂板。
2、可用於鬆軟底板工作面：支架在堅硬底板工作面使用時可不用底盤。移架時，頂樑落在託梁上。
組合支架是4柱全部提起後移架，鬆軟底板或遇水膨脹的泥岩底板，立柱容易下陷，雖然對支架移架影響不大，但是需要採取措施，盡量保證工作面的正常高度，有利於通風及保持合理的行人通道。
3、支架穩定性好：由於全工作面支架通過托樑系統被聯為乙個整體，所以穩定性好。
4、工作阻力可選範圍大：由於支架的特殊結構，對立柱的重量要求基本無限制，可選用大直徑立柱支護頂板。
5、一部運輸機實現開幫煤、放頂煤。
四、主要技術引數
五、工作面斷面
第三章整體頂樑組合懸移液壓支架工作面安裝
一、整體頂樑組合懸移液壓支架安裝
1 安裝前準備工作
⑴安裝工具及材料準備見表3-1
⑵工作面準備
a、將乳化液幫浦站安裝除錯好，接一條φ19mm的液壓主管路到工作面，支架安裝位置配備3-4把注液槍。
b、開切眼：開切眼與上、下順槽垂直，根據支架長度要求，掘進時採用3.5m×2.
5m的對棚工字鋼支護，支架安裝時使用3.5m的坑木對棚支架進行改造，改造後淨上寬大於3.1m、淨下寬4.
2m、高2.2m。
2 安裝順序：
根據支架運輸關係，一般工作面採用從下向上順序進行安裝；也可採用由上向下順序安裝，但這種方法往往受以安裝好支架的立柱影響作業空間縮小，不利於支架向工作面運輸。工作面基本支架全部安裝完畢，最後安裝端頭支架。
3 安裝方法
⑴頂樑安裝
為確保安裝後的頂樑盡可能與上、下順槽平行，與切眼垂直，安裝前拉出工作面切眼的中線，安裝所有頂樑以此線為準。
安裝第一架時，選擇好起吊的坑木梁，坑木梁使用兩根單體柱進行加強支撐，單體柱初撐力不低於50kn，將三個（上方2個，下方1個）手拉葫蘆吊掛在坑木梁上。同時拉動三個手拉葫蘆，將頂樑拉起到1.5m以上可安裝立柱的高度，安裝四根立柱，再安裝柱鞋。
巷道受壓區域性變形公升不到1.5m時可提前將柱底位置處挖坑，滿足安裝立柱需要。
給支架對角的兩根立柱同時注液，頂樑接頂時，再給其餘兩根立柱注液，打足初撐。調整頂樑的方向，使其符合生產要求，整個過程中手拉葫蘆受力適當。開切眼坡度≥15度時，摘除手拉葫蘆前使用兩根單體柱斜撐在支架下側，嚴防支架傾倒。
首架具有定位性質，需上尺拉線，且安裝時最不穩定，須專人指揮，確保安全。
安裝第二架時，可加固一根起吊的坑木梁，下方的手拉葫蘆掛在安裝好的頂樑上。以同樣的方法使頂樑接頂後，用托樑套和連線銷將兩架頂樑連線為乙個整體，撤掉手拉葫蘆。以此類推往下連續安裝。
⑵安裝液壓管路系統時，要把接頭、介面沖洗乾淨，檢查密封圈是否完好，u型卡子要插入到位。主管路系統安裝可滯後支架安裝1-2班，保證作業過程不相互干擾。
⑶安裝上、下擋杆板和翻轉梁，螺紋連線處必須上黃油。如果空間受限，沒有安裝上、下擋矸板和翻轉梁時，待開幫推進一排巷後再安裝上、下擋矸板和翻轉梁。
4 特別注意事項
⑴各種管路、液壓件安裝前必須沖洗乾淨。
⑵支架初始安裝期間，後排每架不得少於兩根立柱支撐，前排每架不得少於1根立柱支撐，同時做好臨時支護。
⑶安裝立柱的三用閥、液壓鎖、注液閥時，必須把安裝孔沖洗乾淨，立柱腔內空氣排淨後備用。
⑷支架上的所有螺紋接連，安裝時必須上黃油。
⑸在不規則工作面安裝時，上下端頭應使用兀型鋼支護，更有利於工作面調整。
⑹有條件礦井可在地面加工固定架子，進行模擬操作實驗。
5 工作面布置
採煤工作面支架支護措施
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23041採煤工作面超前支護補充措施
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