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XDY悬移支架在松树镇煤矿二井坚硬顶板条件下的应用
地质条件复杂、坚硬顶板、松软底板条件下壁式开采工作面支护始终困扰着松树镇煤矿的发展。2004年4月，松树镇煤矿在上级部门支持下，选型试用了XDY悬移支架。通过一年来的现场使用，证明该支架在此类顶板条件下是适应的。其使用情况叙述如下：
一、地质构造情况：
松树镇煤矿矿区处于山地，属壮年中期山岳褶皱地带，二井含煤系地层属古生代石炭二迭纪大岗统。含煤地层厚度平均74m ，共有六层煤，其中一、二层煤可采，三层煤局部可采，四、五、六层煤不可采。煤田走向长 4.5km ，倾斜长 2.6km ，总面积 12.5km 2。该井地质构造复杂，由于受井田南部逆掩断层影响，煤层倾角由上而下逐步变缓，由西向东逐步变陡（10°～90°），甚至局部有倒转。
煤层由于受后期造山运动影响，断层比较发育，煤层变薄或变质为天燃焦，甚至为火成岩所代替，局部形成无煤区。给开采带来了严重的困难。
二、采煤方法的沿革：
松树镇煤矿二井煤层赋存不稳定，采煤方法开始使用过巷柱式、水平巷柱式、柔性掩护式和刀柱式等旧法采煤。 1979年11月23日 由于发生了瓦斯爆炸事故，而无法沿用旧法回采。工程技术人员寻求采煤方法改革，于1984年开始分别引进综合机械化采煤和高档普采。
综合机械化采煤工作面引进的是ZY-35液压支架支护顶板，MLS3H-2×170双滚筒采煤机落煤，用SGW-150型可弯曲溜子运煤，该工作面可谓武装到牙齿、配套先进。但由于采区断层多，煤层厚薄不稳，火成岩侵入多等地质因素，支架无法适应工作面条件。因此，该套设备在松树镇煤矿坚持使用了七年，回采了五个采煤工作面，仅出煤炭122.88万吨，就被迫下马（详见综采工作面历年产量表一）。
再是高档普采面配备了DZ-2.5单体液压支柱与HDJA-800型铰接顶梁联合支护顶板，用MLQ3-100型单滚筒采煤机落煤，用SGW-150型可弯曲溜子运煤。该面由于煤层平均厚度为 3.48m ，而采高设计为 2.4m ，底煤剩余 1.08m ，这势必造成支柱大量钻底。经实测来压时支柱最大钻底量为 1.1m ，平均钻底量为 0.7m ，由于支护强度不够，造成顶板严重台阶下沉，而穿柱鞋也解决不了这个难题。因此，单体支柱工作面也不得不停止使用。
一九九五年松树镇煤矿又一次进行了采煤方法改革，选用水力采煤法，该法虽然对煤层的地质条件有一定的适应性，但该井于2003年元月10日发生了瓦斯突出事故。保安规程第183条规定：“突出煤层中的突出危险区、突出威胁区严禁采用放顶煤采煤、水力采煤、非正规采煤法采煤”。根据这一要求，松树镇煤矿领导在上级部门的支持下，于2004年4月从北京购买了120架XDY悬移支架，用于支护顶板，将采煤方法又改为长壁式高档工作面。
三、XDY悬移支架在工作面的使用情况：
1、工作面基本情况：
XDY悬移支架工作面布置在+206西一采区，已采完两个工作面，现正开采第三个工作面。高档一面工作面倾斜长 80m ，二面倾斜长 100m ，走向长均为 150m 。煤层厚度2.25～ 4.0m ，平均厚度 3.08m 。煤层的硬度系数为1.22。该区开采一层煤，沿走向开采，仅在开采一面的过程中就总计发现40条断层，断层大多数沿倾斜生成。其中：正断层就有37条，落差一般在0.15～ 0.8m ，最大一条落差达到 2.9m 。逆断层3条，落差一般在0.13～ 1.2m ，最大一条落差达到 1.76m 。工作面顶板为灰白色石英质中粗粒砂岩，局部含砾岩，矽质胶结，致密坚硬，含黄铁矿集合体，厚度为6～ 12m ，平均厚度为 8m 。其抗压强度为 877kg /cm2。底板为黑灰色粉砂岩或细砂岩，较发育，厚度0.8～ 1.8m ，平均厚度为 1.0m ，下部即为二层煤。
2、XDY悬移支架参数：
XDY悬移支架为北京矿务局液压支架总厂生产的，其主要技术参数如下（详见表二）：
3、支架的实测数据：
⑴、该工作面在开采过程中，生产技术科矿压组对XDY悬移支架性能、顶板压力状况进行了矿压观测工作。经实测工作面初次来压步距为 28.4m ，周期来压步距最大 13.6m ，最小步距 10.1m ，平均为 11.7m 。
⑵、工作面初次来压时支架载荷79.1t/架，动载系数为1.19。第一次周期来压实测支架强度较大，支架载荷为124.5t/架，动载系数1.69。这是因为工作面遇有构造，推进速度慢，每天仅为 1.3m ，致使压力集中造成支架阻力增大。第二次周期来压支架载荷为90.8t/架，动载系数为1.21。其数据情况详见表三。
⑶、日常工作面支架初撑力每柱大于10t以上的频率为88%，平均初撑力15.28t/柱（详见频率分布直方图一）。日常工作阻力大于15t/柱以上的频率为91%，平均19.7t/柱（详见频率分布直方图二）。日常整体支架载荷大于50t/架小于130t/架的频率为89%。小于50t/架的频率为7%，大于130t/架频率仅为4%（详见频率分布直方图三）。
从以上数据分析来看，第一次周期来压支架强度最大平均支架载荷为124.5t/架，而支架设计阻力为160t/架，仅达到设计阻力的77.8%，这说明XDY悬移支架对松树镇煤矿一层煤顶板支护选型是合理的。
四、XDY悬移支架在工作面使用中的综合评价：
XDY悬移支架工作使用SGB-150W1型采煤机落煤，使用SGB-630/220型输送机运煤，用XDY悬移支架支护顶板与DZ-2.5单体液压支柱配套作为加强支柱。
从生产实践中看，XDY悬移支架工作面与综采面支架比较，最大的优点就是工作面遇有断层时，XDY悬移支架有一定的适应性和灵活性。例如，在工作面生产中XDY悬移支架遇到断层落差 1.7m 以下时就采用卧底和接顶直接穿过。而遇到大于 2.0m 以上断层就可采用拆卸支架穿过等措施。如一面所遇到的斜交于工作面落差为 2.9m 断层，工作面推进至断层时就提前进行卧底和挑顶措施，将支架拆卸，用单体液压支柱和铰接顶梁配套支护顺利过此断层，效果较好，而综采支架就不可以。
再是XDY悬移支架与单体液压支柱工作面比较，其最大的优点就是支架不钻底，支护强度高。而单体液压支柱由于底座面积小，且底板松软，工作面来压时造成支柱钻底量大，实测最大钻底量达 1.1m 。并造成顶板严重台阶下沉，回柱困难，无法正常生产。而XDY悬移支架则没有此种情况发生。
综上所述，XDY悬移支架性能和适应性是介于综采支架和单体支柱之间的。从两个工作面的开采过程看，该支架经受了两次初次来压和20多次的周期来压，支架在来压时补打加强柱后是完全能够承载该煤层顶板来压强度的。来压时支架所支撑的顶板没有出现台阶下沉，也没有出现底座压入钻底现象。因此，该面在生产过程中取得的效益还是不错的（详见成果表四）。从表四中可以看出XDY悬移支架架型在松树镇煤矿二井顶底板及地质构造特别复杂的条件下是适应的。
五、结论：
1、XDY悬移支架在坚硬顶板、软底板支护条件下使用是可行的。
2、XDY悬移支架在一层煤顶板条件下支护强度选型是合理的。
3、该支架在地质构造复杂、断层多、落差大的情况下使用有一定的适应性和灵活性。
4、该支架由于后部无掩护板、采区冒落的浮石、向支架内串矸，既影响生产循环，也影响人身安全。这在今后选用支架时应予考虑。
5、支架辅梁强度不够，在顶板不平整时，容易造成损坏。
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