柔性掩护液压支架在急倾斜难采煤层中的应用.doc

附件1 开滦（集团）有限责任公司 2014年技术创新计划项目 任 务 书 项 目 名 称 柔性掩护液压支架在急倾斜难采煤层中的应用 承 担 单 位 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 项目 负责人 石俊生 参 加 单 位 计 划 类 别 新技术推广 项 目 专 业 煤炭开采 计 划 年 度 2014年 起 止 年 月 2014年7月2014年12月 填 报 日 期 2013年12月13日 开滦（集团）有限责任公司制 一、项目内容摘要 赵各庄矿业有限公司井口西翼急倾斜区域难采煤层（煤层倾角在45～65之间），使用伪倾斜柔性掩护支架俗称地沟采煤方法，该回采工艺复杂，单项工程多，坑木消耗大，员工劳动强度大，造成吨煤成本增加，使用柔性掩护液压支架新设备新工艺开采难采煤层，开采工艺简单，减低坑木消耗，减轻员工劳动强度，实现安全开采急倾斜难采煤层，从而实现煤炭开采效益的最大化。 关键词 柔掩液压支架 急倾斜难采煤层 应用 二、项目的立项背景和意义 立项背景 我矿急倾斜难采煤层使用伪倾斜柔性掩护支架（俗称地沟）采煤方法已有32年历史，该采煤方法受煤层赋存条件、煤层倾角及煤层厚度的制约，限制采区工作面的布置，造成采区内工作面阶段小，工作面个数多，工作面单产低，搬家倒面次数多，掘进量大；另外该采煤方法不仅作业空间小，作业环境恶劣，安全系数低，而且回采工艺复杂，单项工程多，坑木消耗大，员工劳动强度大，不仅造成煤炭资源回收率底，吨煤成本增加。当前我矿，急倾斜难采区域煤炭地质储量918.10万吨，可采储量693.2万吨，占全公司储量的2/5，因此，探索急倾斜难采煤层开采方式方法是亟待解决的问题之一。 立项意义 使用柔性掩护液压支架开采急倾斜难采煤层，提高工作面单产，减少工作面个数及搬家倒面次数，减低吨煤成本及员工劳动强度，提高安全生产系数，增加经济效益 积极引进新工艺、新设备，不仅对回采工艺进行改进、给公司安全、生产、经济效益提供保障，而且为以后在急倾斜难采煤层实现综合机械化开采积累经验，探索出一条急倾斜难采煤层开采的新途径。 三、国内外现状及发展趋势 在世界各国煤炭开采中，急倾斜煤层的开采是世界性的难题。而急倾斜煤层开采中的支护选择更是难中之难，近几年，我国在急倾斜煤层开采使用的采煤方法和工艺上，都存在着支护方式落后，生产工序多，造成现场作业场所空间狭小、生产作业环境恶劣，工人劳动强度大，原煤灰分高，回采率低等诸多问题，因此，柔性掩护液压支架应用在急倾斜难采煤层中，提高安全支护，增大现场作业空间、改善生产作业环境，提高回采率、降低原煤灰分，减轻工人劳动强度是亟待解决的问题及发展趋势。 四、项目主要实施内容、技术路线、技术关键及创新点 实施内容 ZRY系列新型柔性掩护支架是一种无动力或者以动力为辅的自移式超轻型掩护式支架。它具有体积小、重量轻、移动灵活、易维护、易操作、运输方便、适应性极强等特点。尤其是使全部支架柔性联为整体的结构特点，使其具有显著的整体性和稳定性；支架随着工作面的推进，自动移架，同时，移架工序可在无人的情况下完成，实现了本质安全；顶梁为整体箱式结构，掩护面积大，实现了对操作空间的全封闭掩护。 技术路线 支架沿顶板布置，一端由导向梁贴顶板（或煤壁）支撑，另一端由尾梁支在底板（或底煤）上形成支架的两个最基本的支点；随着煤壁或煤槽（地沟）推进或开挖，支架的下支点失去支撑，在架后（采空区）矸石推挤和本身重力双重作用下实现移动。 技术关键 1、工作面正常回采，支架每隔3～5架打1根点柱。 2、下放支架时要时刻注意支架的行走状况，做到及时放架，杜绝支架悬空；扒煤过程中，首先要根据工作面实际情况及支架行走状态将先前所打的液压支柱进行重支。 3、液压支柱卸压时必须分3～4次逐渐缓慢进行，不得一次卸压到位，以免工作面支架下降幅度过大。 4、 升柱时要缓慢加液，使支柱向煤层顶板一侧倾斜，直到工作面支架上肢靠在顶板或煤壁上。 5、 升柱移架完毕，如果还存在着由于顶板（煤壁）凹陷或其它原因形成的漏空处，必须加打点柱，并用竹排等物将顶板一侧划好。 6、支架严禁顶空，顶梁前端不可有空顶，必须紧贴煤壁，严禁在空顶时交接班。 7、当支架梁头处顶板及煤壁裸露边长超过2.0米且片帮严重时，必须采取护帮护顶措施，防止片落伤人。 8、支架尾梁不得悬空，必须支在实底上且排列整齐。 创新点 柔性掩护液压支架实现液压控制，整体性及稳定性较强，降低人工劳动强度、提高安全系数。 五、预期目标（技术指标、经济指标、技术创新能力及社会效益） 为了探讨此类型柔掩液压支架在我公司使用的可行性，假设我公司井田西翼急倾斜9煤层的一工作面，煤层平均倾角50，煤层平均厚度5m，走向长度200m，区段垂高18m，与目前我公司使用地沟采煤法相对比，分析如下。 （一）经营成本方面在沟头安装及沟尾回撤时，基本不使用坑木及金属网，节省材料费的投入，按上述假设工作面测算，可以节省坑木合计费用69958元，矿条21568元。 （二）人力成本方面使用柔掩液压支架，沟头安装、沟尾回撤，支架循环使用，减少了坑木、矿条、金属网、工字钢、卡缆、大绳及篦子等材料的投入，预计可节省运料工400个，节省人工费用60000元。 （三）安全生产方面 1、一通三防管理方面 使用柔掩液压支架，工作面的沟头、沟面及沟尾的断面高度达到1.7米，能够达到5平方米的通风断面，能够有效地解决沟头上顶的瓦斯。 使用老式柔性掩护支架支护，工作面沟头高度要求1.0m,沟面高度最大达到1.4m，沟尾高度要求1.2m，而且因崩沟操作不当易发生堵沟事故。 2、顶板管理方面 使用柔掩支架，工作面的整体支护较强，有效地解决了沟面扯架子、顺架子等现象，而且支架安装了液压油缸，可以调节支架角度，能控制支架卡底。避免出煤眼过高造成的安全隐患，且起到一定的主动支护的效果。 使用老式柔性掩护支架支护，因是人工操作组装的支架，其整体性受个人操作影响较大，且因卡缆紧固力不够，钢丝绳联接不好，极易扯架子或顺架子。容易造成支架卡底，出煤眼需要开掘高眼。 社会效益分析 采用柔掩液压支架替代传统“一”字组合梁支架，不仅会取得可观的经济效益，也将会取得显著的社会效益。 （1）采煤工艺更为先进，不但可以节约木材和附属材料的使用量，而且可以减轻人工劳动强度。 （2）改善生产条件，提高支护效果，提高一通三防和顶板管理工作的可控性。 （3）柔掩液压支架设计科学先进，符合集团公司发展理念，不仅为我公司急倾斜难采煤层开采探索出一条路径，也为集团公司的快速发展提供了技术手段。 六、项目任务分工及进度安排 七、现有工作基础、特色和优势 我公司急倾斜难采煤层上山已掘进完毕，工作面将于2014年2月开始掘进，预计2014年6月掘进完毕，2014年7月份开始回采，设计走向长380米，倾斜长30m。 八、经费预算 单位万元（保留两位小数） 序号 预算科目名称 合计 补助经费 自筹经费 1 一、经费支出 2 （一）直接经费 3 1、设备费 4 （1）购置设备费 50 5 （2）试制设备费 6 （3）设备改造与租赁费 7 2、材料费 8 3、测试化验加工费 9 4、燃料动力费 10 5、差旅费 11 6、会议费 12 7、国际合作与交流费 13 8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费 14 9、劳务费 15 10、专家咨询费 16 11、其它支出 17 （二）间接费用 18 其中绩效支出 19 二、经费来源 内部投资 20 （一）申请补助经费 21 （二）自筹经费 补助经费 拨付进度申请 第1年 第2年 第3年 金额 比例（％） 九、参加人员及分工 序号 姓名 年龄 职务/职称 学历 从事专业 工作单位 项目分工 1 石俊生 49 总工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 负责人 2 赵振军 489 生产副经理 本科 采煤 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 3 张忠良 44 副总工程师 研究生 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 4 张铁松 43 副总工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 5 马继福 41 主管工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 6 王记虎 32 主管工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 7 贾永勇 34 主管工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 8 许旺 33 主管工程师 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 9 刘栋 30 技术副区长 本科 技术管理 唐山开滦赵各庄矿业有限公司 成员 项目负责人简介 姓名 职务 职称 学历 现从事专业 联系电话 石俊生 总工程师 高工 本科 技术管理 51255 个人资历 与业绩 （限200字） 十、项目承担单位意见 负责人（签字） 年 月 日 （盖章） 十一、二级公司意见 负责人（签字） 年 月 日 （盖章） 十二、主管部门意见 负责人（签字） 年 月 日 （盖章） 填写说明 1、项目任务书由承担项目的主要负责单位会同参加单位详细填写。经二级公司审查、签字、盖章后，一式二份上报。 2、计划类别分为科技攻关、新技术推广、前瞻性项目三类。 3、项目类别分为⑴煤炭开采、⑵地测、防治水、⑶机电、自动化、信息化、⑷矿建、生产准备、⑸通风、安全、⑹洗选、煤质、⑺煤化工、⑻节能减排、⑼医疗卫生 12