整体组合顶梁悬移液压支架放顶煤工艺在边角煤柱回收中的实践与应用

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1、整体组合顶梁悬移液压支架放顶煤工艺在边角煤柱回收中的实践与应用张献军崔治国（兰花科技创业公司望云煤矿）摘要：通过对其经济指标、支架性能分析，总结支架的适用条件及使用过程屮存在的问题，并提出解决办法。关键词：整体组合顶梁悬移液压支架边角煤柱支护0引言望云煤矿分公司现采3//煤层。受庄头大断层（落差60〜84m）影响，井田内次生断层多，布置正规综采工作面难度人，直接造成大量的边角煤柱滞留回收问题。以前，采用XDY-1T型分体顶梁悬移支架进行边角煤回收，工人劳动强度大，工作面产量低，材料消耗大，安全生产条件差。1工作面概况该工作面煤层厚4.4m，倾角3〜6°，硬度

2、f=1.5〜2，局部夹奸石，厚0.10m左右，节理、裂隙发育,单轴抗压强度13.7MPa,单轴抗拉强度0.84MPa,属屮等硬度煤层。煤层结构简单，赋存较稳定。工作面伪顶为炭质泥岩，厚0.2m左右，极易冒落，直接顶为屮砂岩，局部含粉砂岩，可以随采随冒，老顶为屮粒长石石英砂岩，质地坚硬，钙、硅质胶结，一般不易冒落，煤层底板为黑色泥岩或粉砂质泥岩，顶、底板硬度。顶煤冒放性为三类，适合于放顶煤开采。1.1工作面布置工作面走向230m,倾斜75m,倾角平均5°采用“U”型方式布置,运输巷及回风巷均为单巷。全工作面75架支架，配备SGB620/40T型刮板机1部。1.

3、2支护设计根据矿压理论，工作面支架承受的最人压力为4〜8倍采高顶板岩石的重量，现取8倍采高的顶板岩石重量计算:P=k×h×L©×b×γ×g=8×2.2×3.6×1.0×2.5×9.8=1552KN式中：P一一工作面上覆岩石所需支撑阻力；γ上覆岩层平均容重，取2.5;h工作血米高，2.2m；L——工作面最大控顶距，取3.6m;b支衆宽度，0.96m;g——重力换算单位，取9.8;k一一上覆岩层厚度和采高之比，一般为4〜8,取8

4、。所选用的ZH1600/16/24ZL型支撑式液压支架，额定工作阻力1600kN,经验算比较，所选支架支护强度符合要求。ZH1600/16/24ZL型整体顶梁组合悬移液压支架参数如下表1。2与XDY-1T型分体顶梁悬移支架放顶煤工作面对比2.1XDY-1T型分体顶梁悬移支架存在问题2.1.1移架、支柱吋，工人劳动强度大，危险系数高。2.1.2支架横向稳定性较差，老空顶煤冋收率超过70%。顶板来压时，老空方向推力容易推跨工作面支架而发生安全事故。2.1.3全工作面铺顶网，金属网消耗量大，吨煤生产成本增加4元，后工作面顶煤冋收率也受到一定影响。2.1.4工作面支架支柱支

5、护工作阻力较低（18MPa）,顶板来压均需支设大量戴帽中柱，坑木及单体柱消耗量均较大。2.1ZH1600/16/24ZL型整体支架优点2.2.1移架操作吋，工人只需操纵集控阀组将前后4柱同时提起前移，动作简化，速度快，工人劳动强度降低，冋采工效有效提高。2.2.2支架稳定好，不倒架。工作面所冇支架通过托梁系统连为一体，使得支架稳定性及安全性大大提高，工作面不会出现倒架、扭架现象。即使支架上方出现局部空顶现象（宽度≤3m，高度≤lm）或未支撑好，相邻支架将抬着该支架并帮其支护顶板。2.2.3护顶面积大，放顶煤不用铺网。该支架顶梁采用整体箱式结构，宽0.96

6、m,长2.6/3.0m,护顶面积可达到95%以上，对顶板实现了全封闭管理。破碎顶板工作面不会出现漏顶现象，也不会出现分体式支架的网兜现象。2.2.4对松软底板工作面适应性较强。该支架在坚硬底板工作面使用吋，可不用底盘；在中软底板工作面使用吋，支架可两前柱共用一个底盘，两后柱共用一个底盘；若工作面底板非常软吋，支架前后4柱可共用一个底盘，底盘面积可达1.2m2以上，可有效解决工作面支柱严重穿底现象。3存在问题及解决办法由于整体顶梁悬移支架护顶面积大，基本取消了铺设金属顶网工序，客观上有利于提高后工作面顶煤的冋收率，但支架后侧流矸可能会大量涌入工作面发生伤人安全事故。3

7、.1解决办法3.1.1根据煤层倾角合理布置工作面，尽量采用仰采方式。一方面，可以防止放顶煤和移架过程中支架上方矸石大量涌入工作面，冋吋也可防止采空区侧冒落的顶板矸石冲击支架后柱。3.1.2禁止正对放煤口桶煤，大块煤可临吋提起1棵后柱，严禁将支架两后柱同吋升起，防止大块煤矸涌出伤人。必要吋，采用防串矸设施进行临吋遮挡，流入采场的大块矸石要尽量堆放采空区侧。3.1.3移架应选择采用邻架操控方式，所移支架前后5m内严禁无关人员驻留。另外，由于该支架为整体顶梁悬移支架，工作面所冇支架均被托梁套联接成一整体。虽支架横向稳定性得到加强，但支架组合梁上下、水平弯曲的活动空间也