大采高液压支架回采工艺的研究与应用.pdf

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1、２０１７年７月大采高液压支架回采工艺的研究与应用刘勇李强（山东能源临矿集团郭屯煤矿，山东菏泽２７４７００）［摘要］厚煤层一次采全高高效综采技术是世界煤炭井工生产技术主要竞争领域，随着中厚煤层综采机械化水平的逐步提高，应用一次采全高的高可靠性综采设备，实现厚煤层安全、高效和高采出率，是当今世界采矿业重点推广关键技术，其中液压支架作为大采高综采工作面的关键设备不仅要支护顶板、维护作业空间的安全，而且要推移输送机和采煤机，实现支架的快速升降和前移，可以说液压支架的适应性和可靠性成为大采高开采成败的关键因素。郭屯煤矿３

2、３０１工作面作为首个采用大采高设备的回采工作面，对设备适应性进行了分析，并与放顶煤回采工艺进行了对比论证。［关键词］厚煤层；大采高；设备适应性；回采工艺文章编号：２０９５－４０８５（２０１７）０７－０１２９－０２３３０１工作面主采为３煤，黑色，以亮煤为主，暗支架２架（滞后布置支架）端头支架ＺＹＴ１３０００／煤、丝炭次之，属半亮型煤，厚度变化较小，在５．３８２８／６３Ｄ型掩护式液压支架５架～６．３５ｍ。可采指数为１，为稳定煤层，煤层倾角采煤机ＭＧ９００／２２４５－ＷＤ３．１°～７．９°，平均５．５°，煤层普式硬度

3、系数ｆ＝１．４４。刮板输送机ＳＧＺ１０００／２１０００煤层倾角３．１°～７．９°，平均５．５°。直接顶多为粉砂转载机ＳＺＺ１０００／７００岩，厚度０．７５－１３．７３ｍ；老顶以中、细砂岩为主，厚破碎机ＰＣＭ４００度为２．５－２７．８ｍ，有０．２１－０．６５ｍ厚的伪顶。底板１．２工作面设备布置为泥岩、砂质泥岩，厚度为０．７８－１０．９ｍ，从岩性来工作面长度按２００ｍ布置，需布置ＺＹ１３０００／２８／看，属于中等偏软顶板。基于以上条件，郭屯煤矿决６３Ｄ型中间支架１１３架，在机头、机尾各布置一架过定采用大采高液压支

4、架，配套三机设备，提高回采渡支架ＺＹＧ１３０００／２８／６３Ｄ，这一架支架为中部支架率，提高劳动效率。滞后一个步距布置；工作面布置ＺＹＴ１３０００／２８／６３Ｄ型过渡支架５架，机头布置过渡支架２架，机尾布置１配套设备过渡支架３架；详细布置形式及支架数量在三机配考虑到顶板０．２１－０．６５ｍ的伪顶在采煤时会套时最终确定。随时垮落，支架最高高度需满足６．４～６．８ｍ，最低高度在２设备适应性分析２．８～３．１ｍ。而根据矿井的运输条件限制，支架最低高度必须不大于２．７５ｍ，支架型号暂定为２．１支架对煤层的适应性ＺＹ１３

5、０００／２８／６３型，重量约为４６．５ｔ。该支架最大采高为６ｍ，以保证５．９５ｍ厚的煤１．１总体方案设计层一次采完。在实际生产中，为保证支架的稳定性，工作面基本情况在伪顶厚度较大的区域，可以考虑留部分底煤以保初选工作面长度按２００ｍ设计（实体煤长度），证支架的正常采高。煤巷断面为矩形断面。巷道尺寸（宽、高均为该型号支架适用于倾角小于１０°的近水平工作净宽、净高）：面，同时适度的俯采可以增加对煤壁片帮的控制。皮带运输巷宽×高＝５．０ｍ×４．５ｍ；（初步设计）２．２支架对顶底板的适应性轨道运输巷宽×高＝５．０ｍ×４

6、．５ｍ；（初步设计）从地质资料来看，直接顶多为粉砂岩、泥岩，在配套设备大采高时容易冒顶和片帮。对于冒顶的控制，在支中部支架ＺＹ１３０００／２８／６３Ｄ型掩护式液压支架设计时会尽量增大支架的前端力来控制冒顶，同架１１３架时在使用过程中需要保证支架的良好工作姿态。支过渡支架ＺＹＧ１３０００／２８／６３Ｄ型掩护式液压架采用整体顶梁加伸缩梁的结构，顶梁侧护板达到顶梁的全长以保证对顶板良好的密封性。支架在设作者简介：刘勇（１９８３—），男，汉，山东潍坊人。研究方向：机计时采取二级护帮，加大护帮的强度和护帮千斤顶电管理。李

7、强（１９７４—），男，汉，山东枣庄人。研的工作阻力来防止片帮的发生。由于底板为泥岩、究方向：矿井机电管理。砂质泥岩，支架易扎底。为防止支架扎底和方便拉·１２９·移支架，底座配置抬底装置，同时在设计时尽量减小机头机尾过渡段的下井运输问题。底板前部比压。２．４对巷道的适应性２．３对运输的适应性由于工作面采高与巷道高度差别较大，接近该型号支架最大不可拆分件（顶梁）的运输尺２ｍ。按照常规的布置方式，在机头机尾处从６ｍ采寸为４．５ｍ１．６ｍ，支架需要解体下井，顶梁、掩护高过渡到４ｍ的巷道高度需要大约１０架来过渡，这梁单

8、独下井，顶梁、掩护梁侧护板拆除后宽度为１．就造成了机头机尾处三角煤的丢失。如机头机尾处６ｍ。在此需要考虑端头支架的运输问题。端头支采用大侧帮顶梁来过渡，顶梁最小宽度为基本上在架顶梁一般比中部支架的顶梁长约１ｍ左右（根据１．８ｍ左右，无法下井。最终的配套确定），在端头顶梁下井时需要侧立。对于采煤机而言，为保证６ｍ的采高，采煤机滚３相似地质条件下的大采高支架对比筒一般配置为在３ｍ以上，而此