深部大倾角采煤工作面液压支架的改进与应用.pdf

第 2期 2 0 1 3年 6月 水 力采 煤与 管道 运输 HYDRAUL I C C 0AL MI NI NG ＆ PI P EL I N嚣 TRANS P ORT ATI ON NO． 2 J u n ． 2 0l 3 深部大倾角采煤工作面液压支架的改进与应用 刘明 申 幕芜市 万祥 矿 业有 限公 司潘 西煤矿 山 东 幕 艽 2 7 1 1 0 7 摘要 为减 少深部 大倾 角采煤工作 面 因片帮 漏顶矸 石造 成 的飞矸对 工作人 员的伤 害， 对液压 支架进行 了改进 ， 通过 实际应 用后 ， 彻底解 决 了采煤 工作面飞矸 伤人现 象， 保证 了深部 大倾 角 综合机械化 采煤工作 面的安全快速推 采。 关键词 深部 大倾 角 液压 支架 改进 应 用 中图分 类号 T D 3 5 5 ． 4 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 l 3 0 20 0 7 10 3 莱芜市万祥矿业有限公 司潘西煤矿现开采 一 7 4 0水平 ， 主要开采煤层 为 3层 、 1 9层煤 ， 采 煤 工作面采用走 向长壁后退 式采 煤法 ， 全部 垮落 法 管理 顶板 ， 主 要工 序全 部 实现 机械化 ， 为综 采 工 艺 。由于进 入 深部 开 采 ， 矿 山压 力 明 显增 大 ， 片 帮漏顶现象 时有发生 ， 加上煤层倾 角在 2 5 4 5 。 ， 片帮漏顶 的矸 石极 易 下 滑 飞进 人行 道对 作 业人 员造成伤害， 我们原先使用的是 Z Y 2 8 0 0 ／ 1 4 ／ 3 2 型综采支架 ， 防飞矸设 施为柔 性挡 矸 网和挡矸皮 带， 但 由于该型综采支架顶梁短 ， 只有一个护帮 板 ， 操 纵阀设计在前排立 柱之 间 ， 操纵 手把朝外 ， 操作 人员必须站在 溜子 与支架 之间操作 ， 再加 上 柔 性 挡矸 网不 易拉 紧 ， 不利 于工 作人 员 的安 全。 为此在 总结 使 用 经验 的基 础 上 ， 对 Z Y 2 8 0 0 ／ 1 4 ／ 3 2型综采支架进行 了改进 ， 与 山东建 能塔 高公 司 联合研 发 了 Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型掩护 式液 压支 架 ， 通过在 6 1 9 4工作面使用， 取得 了良好效果 ， 实 现了 6 1 9 4工作面安全快 速推采。 1 采煤工 作面概况 6 1 9 4工作面布置 在 一7 4 0水 平 的后六 采 区 ， 上部 为 6 1 9 3工 作 面 采 空 区 ， 下 部 为 未 开 拓 区。 走向长度 2 0 5 6 m， 倾斜 长度 1 8 7 m， 煤厚 0 ． 6～ 3 ． 2 m， 平均煤 厚 2 ． 5 m， 煤 层倾 角 2 23 6 。 ， 平 均 倾角 3 O 。 ， 直接顶 为灰 色粉 砂岩 ， 钙泥质 胶结 ， 层 理节理发 育 ， 性 脆 易 碎易 冒落 ， 厚 6 ． 5 m， f 3 4 。直接底 板为砂质粘土 岩 ， 灰色 到褐色 ， 具有 可 塑性， 遇水膨胀， 厚 3 ． 6 m， f 3～ 4 。 6 1 9 4面上部 顺槽 为 轨道顺 槽 ， 沿煤 布置 ， 巷 道断面 形状 为 圆 弧拱 形 ， 采 用 锚 网 索作 永 久 支 护； 巷道净宽 3 ． 6 m、 净高 3 ． 2 m， 主要作为该工作 面的进风及 运料用 。6 1 9 4面下 部顺槽 为运 输顺 槽 ， 沿煤布置， 采用圆弧拱形断面 ， 锚网索作永久 支护 ， 巷道 净高 3 ． 2 m， 净 宽 3 ． 6 m， 主要 作为该 工 作面的 回风及运煤用 。 本 工作面采用走 向长 壁后退 式采煤 法 ， 全部 垮 落 法 管 理 顶 板 。采 用 综 合 机 械 化 采 煤 ， MG 3 0 0 ／ 7 0 0一WD K型采 煤 机 落煤 、 装煤 ， S G Z一 7 3 0 ／ 4 0 0型刮板输 送机 运 煤 ， Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型 掩护式液 压支架支护工作面顶板 ， Z T C 1 3 5 0 0 ／ 1 8 ／ 3 3型超前支架支护巷道顶板， 平均采高 2 ． 5 1T I ， 循 环进度 为 0 ． 6 m。 采煤 工艺 割煤移架推溜 1 割煤 沿顶底板双 向割煤 ， 往返一次进两 5 结 语 预测煤质趋势、 加强煤质管理、 合理配采配 煤 措施 采取 后 ， 原 煤 质量 有 了很大 提 高 ， 原煤 灰 分平均下降 1 ． 5 ％以上。并且精煤质量稳定 ， 分 选 精度 提高 了， 洗 煤综 合 回收 率 、 精 煤 回收率 和 洗后 t 煤产值都有很大提高。其中洗煤综合 回收 率提高 1 ． O 2 ％； 精煤回收率提高 0 ． 8 5 ％； 吨煤产 值提 高 4 2 ． 9 5元／ t 。2 0 1 2年 四 季度 1 0月 至 1 2 月共 人 洗 原 煤 2 3 6 7 6 3 t ， 比 2 0 1 2年 9月 份 增 利 1 0 1 7万元 ， 平均每月多增加收入 3 3 9万元 。 作者 简 介 王振 学 1 9 6 3一， 1 9 8 2年毕 业于辽 源煤矿 学校 矿 井地 质 与 煤 田地质 勘探 专 业 ， 中专 学 历 ， 1 9 9 4年 函授 毕 业 于阜 新 矿 业 学院采矿 工程 专业 ， 大专学历 ， 现任 通化 矿 业 集 团 公 司道清 煤 矿技 术 副总职 务 。 收稿 日期 2 0 1 3 0 32 2 7l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 6月 水力采 煤 与管道 运输 第 2期 2 移架 采用跟机移架支护方式 ， 采煤机下 行割煤时， 移架滞后采煤机后滚筒 4 6架 ， 追机 作业。采煤机上行分段停机拉架移溜， 割煤 3 5 m 左右即停 机， 拉 架移溜后再开机。如果顶板破 碎 ， 必须停机移架或拉超前架 ， 以控制顶板。 3 推溜 随移架并顺序推溜 ， 严禁相向操作 ， 防倒 防滑 措施 工 作 面前 三 架设 防倒 、 防 滑 和调架千斤顶进行调架。在工作面内每隔 2 0 m 设 一组 防倒装置 。 2工作面支架主要技术参数 m m 型号 z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6工作阻力 4 0 0 0 k N 初撑力 3 0 9 0 k N支架高度 1 6 0 03 6 0 0 mm 支架宽度 1 4 3 01 6 0 0 m m架中心距 1 5 0 0 3工作面支架改进 3 ． 1 增大顶 梁长度 ， 杜绝漏顶飞矸 Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型综 采 支架 比 Z Y 2 8 0 0 ／ 1 4 ／ 3 2型 加 长 了 支 架 的 顶 梁 长 度 ， 由原 来 的顶 梁 5 ． 1 m加长到 了顶梁 5 ． 7 m， 这 样大 幅度 缩小 了顶 梁 与煤 壁 的端 面距 ， 减 少 了顶板 空顶 面积 ， 基本 杜绝了工作面漏顶飞矸 现象 ， 大 大提高 了施工人 员安全性 。同 时 ， 为 增 加 操 作 支 架 人 员 安 全 系 数， 还将综采支架支撑顶梁两条立柱在原来基础 上向煤壁方向前移 0 ． 5 m， 增加了支架顶梁的整 体稳定性 ， 使支架在移架过程中更加平稳。 3 ． 2 变更人行道设计， 保证人员安全 一 般综采 支架 支护 采煤 工作 面 ， 人行道 均设 置在 支架 立柱与溜子之 间 ， 这样在 采煤或 发生片 帮时 ， 即使有 挡矸网遮护 仍有少 量煤矸 进入人行 道 ， 对 人 员 人 身 安 全 造 成 威 胁 ，现 改 进 的 z Q Y 4 0 0 O ／ 1 6 ／ 3 6型综采支架将人行道设在立柱 与后梁之间， 并且操纵阀操作方向由原来在立柱 外侧改为在立柱里侧， 人员全部站在立柱里侧操 纵液压支架 ， 加大了操作人员与煤壁之间的安全 距 离。人员操 作或行走 全部在立 柱后 面 ， 从 而保 证了操作或行人的安全 ， 杜绝了飞矸进人行道伤 人事故 。 3 ． 3 加大初撑力 ， 提 高支护强度 一 般工作 面 冒 漏 顶 事 故主 要是 由于支 护 强度低 、 初撑力不足等原因引起的， 为了提高支 架对顶板 的控制 ， 减少顶板离层变形引起 的冒 72 漏 顶事 故 ， 将 原来 的支架 工作 阻 力 由 2 8 0 0 k N 增加到 4 0 0 0 k N， 初 撑 力 由原 来 的 1 9 7 9 k N增 加 到 3 0 9 0 k N， 支护强度接近一倍 ， 大大减 少 了顶 板 下沉 、 离层变形等现象， 达到对顶板的预期控制 效果 ， 杜绝 了 由于支 护强度 低 、 初 撑力 不足 等原 因引起 的工作面 冒 漏 顶事故。 3 ． 4 增加护帮板 ， 提高护帮高度 当采高达 2 ． 5 m及以上时， 工作面很容易片 帮 ， 虽然原来的支架有护帮板 ， 但由于护帮高度 只有 0 ． 6 m， 因此在采煤过程中仍不断有片帮喷 矸 现象发生 ， 给施 工人员 安全带来 威胁 。现 改进 的 Z Q Y 4 O O O ／ 1 6 ／ 3 6型综采 支架 在 支架前 端 护帮 板 的基础上前端再增加 一个护 帮板成 双护板 ， 新 增加 的护帮板可 以折叠 贴在原来 的护 帮板上 ， 根 据现场需要决定是否伸 出新增护帮板来增加工 作面护帮高度。这样由原来的护帮高度 o ． 6 m增 加到护帮高度 1 ． 2 m以上， 提高支架的护帮效果， 经现 场使 用基 本 杜绝 了工 作 面 由于采 高 大造 成 的片帮现象 。 3 ． 5设置人行道护板 ， 防止飞矸 伤人 为更好 的对操 作 人员 及 人行 道 行 走 人 员进 行防护， Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型综采支架特意在立柱 前方设置 了人行道护板 ， 一是能避 免 片帮 漏顶 的 矸石进人人行道 内 ， 二是 能将设 置在机 道的 防飞 矸网拉紧， 更好地保护人员人身安全。 3 ． 6 重设操作阀位置， 保护移架安全 一 般综采支架操作 阀都是安设在本支架顶 梁底下 ， 人员站在支架底 下进行 操作 。移动 本支 架时， 架 间往往漏下顶板煤矸， 对操作人员很不 利 ， 当遇到顶板破碎 时更容 易掉矸伤 人。现改进 的 Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型综采支 架对 操纵 阀管 路进 行 了重新设置 ， 将上一个 支架 的操 作 阀放 在下 一 架支架上 ， 操作人员站在邻架下操作上一个支架 的各种程序， 实现了邻架操作 ， 避免拉架时漏矸 砸伤操作人员。 3 ． 7 改造支架底座， 保证拉架到位 一 般综采支架 当遇到底板不平或者底板有 水时， 拉架到位是非常困难 的， 特别是当工作面 倾角很大时， 支架在拉架过程 中容易发生倾斜 、 下滑等情况 ， 更难拉架到位， 而且操作人员在处 理过程 中非 常 不安 全 。现 改进 的 Z Q Y 4 0 0 0 ／ 1 6 ／ 3 6型综采支架 为了便 于调整起 高支架底 座 增 加 了底座的起高油缸， 当遇到特殊情况时都能够轻 松应对 ， 保证 拉架安全到位 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 2 0 1 3年 6月 水力采煤与管道运输 HYDRAUL I C COAL M l Nl NG P I P EL I NE T RANS P ORTAT I ON NO ．2 J u n ． 2 0l 3 高位孑 L 瓦斯抽放在 钱家 营矿 的应 用 姬 战锁 开 深钱 家 营 矿 业 公 司 河 北 唐 山 0 6 3 3 0 1 摘要 钱 家营矿业公司 1 1 2 5工作面在回采过程中， 瓦斯涌出量达到 l 0 ． 6 m ／ m i n ， 在现有的条 件 下 ， 通过 增加风量很难将 回风流瓦斯 浓度 控制在 1 ％ 以下。因此 ， 对 l 1 2 5工作 面 瓦斯治理 ， 采用 了瓦斯综合抽放技 术 ， 在风道掘 专用钻场 ， 打 多角度 高位 钻孔 实施 瓦斯抽放 。l 1 2 5工作 面 高位孔抽放 瓦斯 治理效果 明显 ， 确保 了工作面安全生产 。 关键 词 高位 钻孔 瓦斯抽放 中图分类号 T D 7 1 2 ． 6 2 4 文献标识码 B 文章编号 l 0 0 60 8 9 8 2 0 1 3 0 2 0 0 7 3 0 3 l工作面概 况 1 1 2 5工作面概况示于表 1 。 2钻孔布置及施工参数 2 ． 1 钻孔施 工 表 1 1 1 2 5工作 面概 况 煤 煤 层 厚 度 ／ m 。 ． 3 4 ． 8 平 均 2 ． 7 煤 藉 构 煤 层 倾 角 ／ 。 l。 ～ 2 5 。 平 均 l 6 幕 可 采 指 数 1 ． 。 变 异 系 数 ／ ％ 2 9 ． 9 8 稳 定 程 度 较 稳 定 况 该工 作面 煤层厚 度有 一定 变化 ， 平 均煤厚 2 ． 7 m， 局部有 厚约 0 ． 2 m的夹 矸 ， 煤层 顶板上 部 局部 有一 不 稳定 煤线 ， 厚度 0 0 ． 4 m 。煤层走向在 N 3 0 。 ～ 4 2 。 之问变化。 所有 钻 孔 均用 直 径 8 9 m m 筒状 钻 头 开孔 取 岩芯， 开孔长度为 3 m， 开孔部分要求孔壁圆而光 滑 ， 然后改用直径 7 3 mm鱼尾 钻 头全 面钻进 至设 计 层位 。 2 ． 2钻孔封孔及连 接 封孔 深 度 为 3 m， 封 严 不 漏 气 ， 钻 孔 口外 留 1 0 8 m m法兰盘以便和瓦斯抽放管连接。 本采 面在 风巷先 布置 了两个钻 场 ， 自切 眼 向 外 1 0 0 m为第 1 个， 间隔5 0 m布置第2个 ， 每个钻 场 布置 3个钻孔 。其施 工参数 见表 2 、 3 。 4工作面支架改进后应用效果 开采 。 通过 对 工 作 面综 采 支 架 的 改进 ， 从 在 6 l 9 4 工 作 面使 用情 况来 看 ， 效 果非 常 明显 ， 主要是 加 强了对顶板和煤壁的控制， 提高了操作人员和其 他工作人 员的安全距 离 ， 加大 了防护设 施 的安全 效果， 从源头上避免了片帮漏矸现象， 杜绝了飞 矸 伤人 事故 的发 生 ， 实 现 了采 煤工作 面 安全 作 者简 介 刘 明 中 1 9 6 2一， 男， 工程 师 ， 毕业 于山 东科技 大学 ， 现任 莱 芜市万祥矿业有限公司安监处主任工程师， 曾发表论文多篇。 收稿 日期 2 0 1 3 0 32 1 7 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m