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发布时间:陈恺
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摘 要:中平能化集团天安一矿在一水平戊-17020采煤工作面推广应用了悬移支架,不仅提高了采煤工作面的单产,同时也提高了一矿一水平残采工作面的机械化程度。一矿采煤一队克服种种困难,在顶板压力大、切眼坡度大等种种不利条件下成功完成了一水平戊-17020采煤工作面悬移支架的安装。

关键词:炮采工作面;悬移支架;效率

平顶山中平能化(集团)公司一矿是新中国成立后我国自行设计兴建的第一座大型煤矿,1957年动工兴建,1959年投产,矿井设计生产能力400万t/a。目前矿井进入三水平生产,一水平为报废水平,水平内存在大量的采区煤柱和三角煤柱,这些煤柱由于宽度变化大、且赋存不稳定,不适宜采用综采工艺。同时集团公司二矿,三矿,四矿,七矿,十一矿等诸多矿井进入老龄化,存在和我矿同样的问题。为了提高采煤机械化程度;提高矿井的采出率,合理回收出煤炭资源,同时改进原单体液压支柱炮采工人劳动强度大,单产水平低,安全状况差的弊端,矿井决定采用悬移支架放顶煤开采试验,积累开采经验,,以便今后回采残留煤柱,提高煤炭采出率。

1 工作面概况

工作面为戊8-10-17020采面,采面采长68—130m,采面走向长1095m,煤厚6.5m,戊8戊9戊10合层,煤层倾角平均7.5度。面积102338m2,该采面位于落凫山南坡,采面与地面建筑无影响。

工作面直接顶为灰及深灰色泥岩,厚6.6~10m,老顶为3.7m厚细粒砂岩,直接底为灰及深灰色泥岩,厚1.2m,含菱铁质结核;老底为浅灰色细粒砂岩,厚15m,夹有砂质泥岩层。该采面内局部地段戊8、戊9、戊10已回采。

工作面位于戊七采区西翼,采面炮采放顶煤工艺,沿戊10煤层底板推进。工作面回采中将经过不同层位的老巷及大戊十水仓,水仓预计积水400m3.以往采用单体柱放顶煤工艺回采,支护形式为DZ2.2型单体柱,HDJA1.0型铰接梁,或使用DZ2.2型单体液压支柱配合2.4m长π型钢梁支护,此种支护工艺落后,同时人工回柱,挂梁,工人劳动强度大,易发生掉顶、冒顶事故,安全系数较低,单产较低,经济效益较差顶板管理困难,同时对安全工作造成了很大的威胁。戊-17020工作面属于开采不规则厚煤层放顶煤工作面,采面地质条件差,上分层老巷多,断层多,而且采长及煤厚不规则(最长134米,最短68米)(煤厚最薄处2.0米,最厚处6.0米),如使用综采设备,两巷及采面需进行整体翻修,开采投入成本大,开采困难。悬移支架恰恰基本解决了此问题。

2 悬移支架的优点

ZH1600/16/24ZL型整体顶梁组合悬移液压支架不仅有体积小、质量小、易操作运输安装方便、投资少、适应性强等优点,我矿还结合我矿采煤工作面的实际对其进行创新改造,较之单体液压支柱,将会呈现以下优点:

1、工作环境更加宽敞和安全。采煤工作面采用单体液压支柱支护,柱子密集、空间狭窄,工作面人员集中、通行不畅;若采用悬移液压支架后,将会使工作面安全环境大大改善,安全系数进一步提高,因为:①对顶板实现了全封闭,消除了顶板掉矸的不安全隐患; ②通过托梁系统将支架顶梁连接为一个整体,消除了倒架、翻架等不安全隐患; ③所有支柱均吊在顶梁上,消除了支柱倒翻伤人以及因放炮崩翻支柱造成空顶、冒顶等不安全隐患;④支柱柱鞋直径大,泵站压力高,支柱的初撑力和工作阻力大大提高,对顶板的控制程度明显提高;⑤利用护帮板做到快速及时维护顶板,有效地消除了炮后空顶的不安全隐患;⑥利用挡矸板和顶网,有效地防止了老塘串矸;⑦移架速度快,实现双向集中控制,人员无需站到切顶线附近;⑧支架仅有2排支柱,工作空间宽敞;⑨乳化液实现闭路循环,液体不浪费,工人不湿衣服。

2、有利于通风管理。采用单体液压支柱支护,工作面为三排柱、两排巷(机巷和人行巷),巷道断面小,再加上材料摆放影响断面,不利于通风管理;而采用悬移液压支架支护,因其只有两排支柱,工作面断面将大为增加,而且无需摆放过多的材料,保证了风路畅通,为此,十分有利于通风管理。

3、大大降低职工的劳动强度。采用单体液压支柱支护,其支护规格是每对棚子二梁五柱(端头支护为二梁七柱),这就意味着职工每采一棚煤就要撺移两根棚梁、搬挪五根支柱,加之工艺流程复杂,操作繁琐,导致职工劳动强度太大;而采用悬移液压支架进行支护,将会使职工的劳动强度大大降低,主要体现在以下几个方面:

(1)、采用悬移液压支架支护比传统的单体液压支柱配铰接顶梁或π型钢梁减少了很多工序,如单体柱反复支、撤,顶梁反复拆移以及戗柱的支设等。所有支柱均不需要人工搬来搬去。

(2)、支护时,在挂联好网后,工人只需扳动操作手把即可实现快速及时的维护好顶板。

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