新安煤矿大采高综放工作面液压支架研究.pdf

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1、新安煤矿大采高综放工作面液压支架研究卫寒冰(河南能源义煤公司新安煤矿，河南三门峡472300)摘要：以新安煤矿14200采煤工作面为例，探讨了大采高综放液压支架选型问题，采用估算法和数值模拟方法确定了液压支架类型和支护工作阻力，提高了该工作面采煤效率，保证了工作面安全生产。关键词：大采高；综放工作面；液压支架中图分类号：F406．3；TD355．4文献标志码：B文章编号：1008—0155(2015)01—0204—02大采高综放工作面要求工作面采煤机割煤高度不3．4m，工作面煤层的厚度5．50m，放煤高度2．26m，采深小于3．5m。大采高综放工作面具备割煤高度大，放煤560m一580m

2、，支架支护强度计算公式如下：高度小的特点，不仅能提高工作面的煤炭采出率、缩短g=Kd(m。+q)(1—1)放煤时间，而且能释放充足的空间安装大功率后部输式中：q一支架支护强度；K一基本顶失稳系数，取送机，同时也增加了工作面处放煤口数量⋯。采用大Kd=1．8；q一岩层自重应力，取值25kN／m；q一顶煤采高综放开采工艺，采煤机割煤的高度和支架在纵向自重应力，取值13．5kN／m；方向的高度均获得了提高，工作面通风断面变大。因代入数据可得此，工作面过风断面不足问题得到极大改善，可以有效g=737．6kPa解决工作面瓦斯超量和瓦斯在局部积聚问题。支护工作阻力公式为1地质条件P=q(+)BK,(1

3、—2)14200工作面老顶为19．24m厚的粉砂岩、中砂岩，式中：l一顶距，取值为0．367m；l一顶梁的长度，直接顶为2．2m厚的泥岩，直接底为10．1m砂质泥岩，取值为4．56m；B一支架的宽度，取值为1．4m；K一支撑老底为5．2rn硅质泥岩。煤层平均厚度为4m。煤层倾效率，取值为0．85。角5。一11。，平均7。，整体上中部较高，局部褶曲变化较代入数据得大，形成因素主要为成煤初期基底不平、地质构造运动P=6442kN和成煤期后古河流冲蚀作用。该工作面顶板岩性松软(2)数值模拟法破碎、伪顶较不稳定，未揭露断层。根据FLAC3．0数值模拟程序进行如下模拟，其中支2液压支架架型选择与支护

4、压力的确定架支护的强度q取0、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0MPa，由数大采高综放工作面液压支架与普通综放开采有很值模拟运算结果，可得到控顶区内支架顶煤的离层量大区别，而大采高综放开采成功的关键为工作面液压与支护强度之间的关系。增大支架支护的强度会减小支架选型是否合理。顶煤下沉量，其中煤壁处顶煤下沉量对煤壁的稳定性2．1液压支架架型选择有很大影响，下沉量越小，煤壁就越稳定。与煤壁前方根据我国综放开采液压支架发展现状以及综放支相距0．4m内的煤体一直受压缩力，而且压缩量会跟随架的选型原则，考虑到煤层的条件和其他矿井综放开支架支护强度的增加而减小。特别是，当支架支护的采工作面支架的情况

5、，建议采用正四连杆式低位放顶强度大于0．8MPa临界值时，顶煤离层量将缩／J,No．6煤支架。同时，支架采用伸缩梁并设置护帮板，这可以m／ll，冒顶的问题也会有效防止J。所以，为了防止工有效避免因端面距过大而引起工作面端面冒顶。按照作面片帮、冒顶的发生，支架的支护强度取值需要大于煤矿大采高综放开采技术要求，主要依据以下四个方0．8MPa。当支架支护的强度超过O．8MPa，再增加支护面选择液压支架的架型J：①煤层采深较大而强度较强度对顶煤下沉量影响不大。而且，支架自重与支架低，可能存在片帮、冒顶，并且需即时支护，支架须设置支护强度成正比，当架支护强度过大时，增加了支架的防片帮机构；②工作面推

6、进长度大，要求设备可靠性运输和安装难度，煤矿工作面初期的投资也过大，增加高；③工作面瓦斯涌出量大，需要工作面通风断面大；了矿山成本HJ。所以，在选择支架时，支架支护的强度④支架重量不能太大。不宜太大，工作面支架支护的强度一般取值为0．8MPa2．2液压支架支护阻力确定～0．9MPa。根据支架的顶梁长度、配套尺寸以及空顶液压支架支护阻力计算分为两种，具体分析如下。距，可计算得出支架工作阻力：(1)估算法P=q(+)BK,=5940：6680kN实验表明，确定阻力的基本条件为：割煤高度由上述2种方法得到的结果，再结合煤矿整层开收稿日期：2014—11—04作者简介：卫寒冰(1988一)，男，河

7、南洛阳人，2011年本科毕业于中国矿业大学，助理工程师，现从事综采技术管理工作。204