大倾角大采高综采工作面倒架原因分析及防治措施

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1、能源技术与管理2013年第38卷第5期108EnergyTechnologyandManagementV01．38No．5doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．05．044大倾角大采高综采工作面倒架原因分析及防治措施张辉，渠继刚，郑四周，徐睿，胡伟元(河南神火集团有限公司泉店煤矿，河南许昌461000)[摘要]大倾角“三软”厚煤层大采高综采工作面，因其倾角大、采高大、煤层软、设备重、顶板差的特点易片帮、漏顸，极易诱发工作面局部倒架，甚至大面积倒架。分析了大倾角“三软”厚煤层一次采全高工作面倒架的原因。提出了“控煤墙、护顶板、一端头、

2、两条线”的处理方法和预防措施。[关键词]大倾角；大采高综采；“三软”厚煤层；工作面支架倾倒；防治措施[中图分类号]TD822[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2013)05_O108_O2升至5．5～5．9m。1概况在初采过程中，由于地质条件差、加之工艺不二一14050大采高综采工作面，位于井田西熟悉，整个工作面片帮、漏顶严重，片帮、漏顶长度部14采区东翼下部，埋深约612m。工作面可采最长达40架，片帮深度最深达3．5m，漏顶的块度走向长度446m，倾斜宽148m，煤层倾角26o～最大达20m3o大面积的片帮、漏顶之后，随之而来32。，煤厚3．2

3、～7．4m，平均煤厚6．13m，可采储量的是工作面的部分支架初撑力不足、超高使用等47．6万t，煤层硬度系数0．15～0．25，直接顶板以泥问题，并开始大范围的倾倒，最多时倒架达45架，岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，偶为细、中粒砂岩，偶支架横向倾角最大时达56。。支架失去对顶板的具炭质泥岩伪顶，顶板及其破碎；底板以泥岩、砂有效支撑，使本来就破碎错动的顶板条件进一步质泥岩、粉砂岩为主，局部为细粒砂岩，偶为中粒恶化。同时由于工作面坡度大，架问、梁端大量流砂岩，偶具炭质泥岩伪底，属复合顶板“三软”厚煤矸，给安全生产带来严重威胁。工作面运输机经常层大倾角工作面，采用一次采全

4、高工艺回采，全部压死，无法正常回采，全部靠人工刷扩推进，给矿垮落法管理顶板。二一14050大采高综采面主要井造成了上千万元的损失。装备配置：ZYIO000—28／62型支撑掩护式支架833工作面倒架原因分析架、ZYIO000—26／55型端头支架3架、ZY10000—26／55型过渡支架2架，MG650／1640一WD型采煤支架力学模型稳定性分析如图1所示。机1台，SGZ1000／2~400型工作面刮板输送机1部，SZZ1000／375型转载机1部，DSJ120／100／2~132型胶带输送机一部，BRW一40N31．5型乳化泵2台，KBSGZY2一T一2000

5、／10／3．45型移动变电站2台。ZY10000／28／62型支架主要技术参数：支架为二柱式，支撑高度2．8～6．2m，宽度1．6～1．85m，支护强度0．92MPa。对底板比压2．18MPa，初撑力7916kN，工作阻力10000kN。支架重量43．5t。SGZ1000／2x400型工作面刮板输送机整机重量图1支架正常支撑时受力示意图220t、采煤机整机重量115t。由图1分析可知，支架在支撑顶板时，对底座下侧边缘的倾倒力矩为：2工作面回采过程中出现的问题M~mj=HgGsina-BGcosa／2-BN2／2一日^2+在工作面回采初期，为防止设备下滑，在采用B

6、NI／2+flH+F1H1设备防滑装置的同时，工作面调斜至下顺槽超前式中，I4g为支架重心高度；H为采高；B为支上顺槽15m左右，期间，工作面采高逐渐由33m架底座宽度；』、r．为底板对底座的支承力；N2为顶2013年l0月Feb．，2013张辉，等大倾角大采高综采工作面倒架原因分析及防治措施109板对顶梁的正压力；为顶梁与顶板间的摩擦因采煤机的两个滚筒先割煤层的上部，然后伸缩梁数；G为支架所受重力；为支架顶梁所受摩擦伸出及时支护顶板，护帮板支撑在煤壁上，防止煤力；为邻架的压力；为底板倾角。壁片帮；采煤机割完煤层上部后，两个滚筒同时割在支架正常支撑时，主要依靠顶

7、梁与顶板的煤层下部；割完下部煤层后，支架进行移架。③支摩擦力、侧护板与邻架的压力、支架的下滑分力相架防片帮。采用及时支护方式，煤机前滚筒割煤后互作用来维持支架力矩平衡，保证支架处于稳定立即打出伸缩梁护住顶板，后滚筒割煤后用护帮状态[。板护住煤帮，防止片帮。在移架后，支架的二级护(1)工作面倾角的影响。在大倾角工作面，由帮及时打上，紧贴煤壁防止煤壁片帮；增大支架于倾角的影响，支架和顶板均会出现一个下滑分初撑力，减小顶板作用于煤壁上的超前压力。力，该分力的作用结果造成支架存在一定倾倒趋(3)顶板支护。①如果出现冒高大于0．5m、势，而且随着倾角的增大，由下滑分力作用

8、引起支沿倾斜方向大于3．