1端頭支架的設計要求與作用

1.1端頭支架的主要作用

端頭支架能夠對工作面交叉口和巷道的頂板起到保護作用，進而為工作人員創造較好的工作環境，提高煤礦的生產效率，并為緩解空間內工作人員的工作強度提供保證。端頭支架能夠靈活移動，可為轉載機、刮板輸送機的機尾和機頭提供向前移動的動力，從而有助于工作面的正常工作。端頭支架能夠為端頭部位的轉載機和刮板輸送機提供良好的連接條件，從而為運輸設備的良好工作提供保證。對于傾角較大的綜采工作面，工作面與端頭支架相互緊靠，從而有助于降低工作面支架傾倒的發生率。端頭支架還能夠保證推進工作面時棚腿和棚梁的回收，綜采工作面的上下端頭是采煤機進刀打回頭的部位，所以，端頭支架的作用還在于為采煤機自開切口創造良好的工作條件。

1.2端頭支架的設計方法

第一，端頭支架既要保證破碎機和轉載機前移，又要保證自身和刮板輸送機機頭的向前移動，進而對端頭支架的拉架力和推移力提出了較高的要求；第二，端頭位于綜采工作面的邊緣處，面積較大，所以，若不選擇沿空留巷，則需要端頭支架具有較大的切頂能力；第三，綜采工作面的端頭部位是采煤機進刀打回頭的部位，為了進一步提高煤礦的生產效率，緩解工作人員的勞動強度，端頭支架設計要以采煤機自開切口有利為基礎。第四，綜采工作面通常是回風巷，為了提高工作面生產的安全性，端頭支護需要建設有通風斷面。第五，綜采工作面為煤礦工作者的進入通道，因而事故發生率較高，人員流動量較大，所以，端頭支護的設計需要更加可靠和牢固，以提高工作人員工作的安全性。第六，端頭支護需要為正常推進綜采工作面和綜采配套設施的正常使用提供保證。

2端頭支架的設計結構

2.1端頭支架的結構方式

端頭支架的設計以懸移支架的結構方式為基礎，端頭支架通常由若干中間架、尾架和首架3個主要部分構成，按照工作面端頭需要滿足的支護要求和工作面端頭支護的破碎情況確定中間架的各項設計數據，所有中間架均由側翻轉梁、端頭橫梁、翻轉梁、單體柱、支架頂梁體等部分構成。頭架主要包括端頭橫梁液壓缸、托梁、滑道、翻轉梁液壓缸、翻轉梁、單體柱和支架頂梁體幾個主要構件，相鄰架之間利用移架液壓缸進行連接。尾架主要包括托梁、滑道和尾架頂梁體等幾個部分。

2.2端頭支架的設計結構

在端頭橫梁部位加設可移動的副梁，以達到接頂支撐的作用。在端頭橫梁下方加設球形柱窩，以達到橫梁支撐的作用。在支架的中間加設球形柱，從而為運輸機機頭部支架的支撐提供方便。在支撐橫梁接頂不使用時，可以拆下副梁。在頂梁處增加閥組吊板底座，在巷道的兩側進行對稱式的布置，可以根據需要適當調整下持閥組吊板的角度，從而為有傾斜角度的情況下使用支架提供保證。可以豎直使用閥組吊板。巷道使用前30min時，巷道的寬度較大，可緊貼下幫布置支架。因巷道寬度最小的部位僅為1.8m左右，在頂板倒轉的全煤處使用支架時，需要將巷道部位進行提前拓寬，或是使用刷幫調直等方法進行調整。因為改變巷道頂板傾角時，需要具有較大的翻轉梁活動范圍，因而不能對翻轉梁實施限位，且缺乏增加限位的設備。與此同時，煤礦生產工作者在進行機械操作時，僅需稍加注意即可避免發生磕碰支柱等問題。

3端頭支架設計方法的主要特征

端頭支架的新設計方法主要具備下述幾點特征：第一，端頭支架的拆裝和運輸方法都較為簡單方便，全部工作均能夠在工作面現場完成。第二，因為頂梁使用的是箱式整體結構，頂護的面積可以超過95%，從而為頂板的全封閉式管理提供了保證，即便頂板發生破碎，也不會發生漏頂等問題。第三，因為托梁系統能夠將工作面支架連接為一個完整的整體，從而大大提高了支架的安全性和穩定性，降低了工作面扭架和倒架的發生率，有效排除了懸移支架倒架和歪架等安全隱患。第四，實現了端頭支架前移和橫向布置。工作面支架與端頭支架為90°的橫向布置，而且能夠實現橫向前移，因此，將其稱為橫向端頭支架。

4結束語

機械設計是煤礦生產企業的一項主要的工作內容，在煤礦生產過程中具有十分重要的作用，能夠為煤礦企業的正常和安全生產提供保證。現階段，煤礦生產中的機械管理強調以基礎工作為基本，以經濟杠桿為手段，以降低煤礦生產事故的發生率為核心，以提高煤礦生產效率為中心，強調扎扎實實地做好煤礦生產設備管理和設計工作。只有不斷提高煤礦生產中機械設計的合理性，才能夠保證煤礦生產工作效率和安全性的不斷提高，為煤礦生產企業帶來越來越多的社會效益與經濟效益。采煤工作面上、下端頭支護設計，能夠為提高工作面端部出口的安全性提供保證，從而能夠保證機械具有足夠的支護強度，為了保證設備操作和維修人員具有足夠的活動空間，保證機尾和機頭的快速正常運轉，通常需要設置較大的支架跨度。同時，有助于提高開機率，減少端頭的作業時間。所以，對工作面端頭支護技術和特征進行合理設計，有助于實現煤礦生產環境的改善，提高煤礦生產企業的經濟效益、產量和安全性。

作者：周化文 單位：長春理工大學