大采高放顶煤开采技术及其发展前景

［７］李田，刘西拉．砼结构的耐久性设计［Ｊ］．土木工程学报， １９９４，２７（２）：４７－５５．
［８］管昌生，江智鹏．钢筋混凝土结构耐久性预测的时变可靠度 方法［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００３，２５（６）：３１－３５．
［９］阮卫，管昌生，李桂青．钢筋混凝土结构随机时变强度分 析［Ｊ］．山东建材学院学报，１９９９，１０（４）：６８－７２．
２大采高综放的难点
（１）目前，大采高综放是一项新的研究内容， 国内外可借鉴的资料少；
（２）随着支架高度的增加，支架的稳定性需 进一步研究；
（３）在放煤过程中，煤壁片帮的预防与控制 难以预料；
（４）对不同煤层，如何确定其合理的采放比。
３大采高综放的研究内容
（１）以人为本，人性化设计，宜人工作。 （２）我国煤炭储量丰富，地质条件多变，大 采高综放开采在特定煤层条件下应用可行性分析； （３）大采高综放面参数及配套设备的研究； （４）大采高放顶煤液压支架、过渡支架合理 结构及参数的研究；
其可靠度分析［Ｊ］．工程力学，２００３，２０（４）：１０８一１１３． ［５］索清辉，钱永久，张方．对公路桥梁剩余寿命评估时可变
荷载取值的研究［Ｊ］．中国工程科学，２００４，６（５）：５２－５５． ［６］刘西拉，苗彭科．混凝土结构中的钢筋腐蚀及其耐久性计算
［Ｊ］．土木工程学报，１９９０，２３（４）：６９－７８．
为适应采场条件的多变而能抵御恶劣环境，三 机强度宁大勿小，在好条件下看似强度大、吨位 重、功率大不经济，但遇上坏条件少出机电事故的 效益是巨大的。采煤机的卧底量要大于前部输送机
头变线段的最大抬高量，要保证割透，不留横竖三 角煤。后部输送机工作面一侧带铲煤板，采空区一 侧带挡煤板，如此减少浮煤丢失又能减少采空区浮 煤自燃。 ３．７推广大采高
另一方面，为了利用《建筑结构可靠度设计 统一标准》中结构可靠度计算的概率分布类型的 一次二阶矩的分析方法，将锚杆在设计期限内的时 变随机抗力离散为不同时段的随机变量。大大简化 了计算量。从而为锚杆可靠度的研究和计算提供了 一种简单易行的方法。通过对晋煤集团的一个实际 例子计算，其结果是符合实际情况的。
如图１所示，是天地科技股份有限公司为某矿 设计的大采高综放支架，其主要特点有：
图１ 四柱支撑式大采高综放液压支架
（１）该支架最大高度为４ｍ，适应采高３—
３．８ｍ；
（２）采用优化设计，确定支架的总体参数和 主要部件的结构尺寸，并利用计算机模拟试验进行 受力分析和强度校核，以提高支架的可靠性；
（３）工作面三机采用大配套，截深为８００ｍｍ， 为了保证截深和有效的移架步距，支架的推移千斤 顶行程定为９００ｒａｍ，为高产高效创造有利条件；
１大采高综放开采的提出
综放工作面的产量实质上是煤层下部机械化开 采的产量与煤层上部（顶煤）冒放开采的产量之 和，其效率除了取决于各自的效率之外，还取决于 它们之间的相互配合。综放工作面提高产量和效率 的途径主要是加大系统设备能力，提高可靠性及系 统协调性，包括采煤机、前后部输送机、转载机、 破碎机、胶带机。下部机械化开采与一般的中厚煤 层综采工作面基本相同，提高产量和效率的途径主 要是提高开采强度，合理地增大采高；而提高放顶 煤的产量和效率的途径主要是加大放煤口，增加放 煤口的数量，改善冒放性，采用合理的放煤工艺 等。我国大采高技术日益成熟，因此采用大采高综 放是实现我国高效综采的有效技术途径之一。
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第ｌｌ卷第５期（总第７２期） ２００６年１０月
煤 矿开采
Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
［２］赵衡山．我国综放开采技术的主要发展趋向［Ａ］．中国煤炭 工业可持续发展的新型工业化之路［ｃ］．北京：煤炭工业出 版社，１９９９．
［３］王恩鹏．我国综采液压支架现状及发展趋势［Ａ］．中国煤炭
［参考文献］
工业可持续发展的新型工业化之路［ｃ］．北京：煤炭工业出 版社．１９９９．
［贵任编辑：邹正立】
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【收稿日期】２００６－０５－２５ ［作者简介】李明忠（１９７８一），男，山东郓城人，硕士，２００３年毕业于北京化工大学机械工程学院。
２８
万方数据
李明忠等：大采高放顶煤开采技术及其发展前景
２００６年第５期
（５）大采高放顶煤液压支架的高可靠性、稳 定性、适应性的研究；
（６）综放工作面装备与地质条件、 生产工艺 适应性研究；
（８）支架底座为刚性底座，前部用厚钢板过 桥联接，后部用箱形结构联接，底座前端为船形结
万方数据
构，防止移架时啃底； （９）合理地布置立柱的位置，减小了支架底
座前端比压； （１０）底座中部为推移机构，推移千斤顶采用
正装形式，采用短推杆机构，井下拆装方便；配置 抬底装置，有利于移架；
（１１）支架前、后均配置自动喷雾降尘系统。 放顶煤液压支架是放顶煤技术的核心，可以说 放顶煤液压支架的发展是随着放顶煤液压支架架型 的发展和完善而逐步发展起来的。我国放顶煤液压 支架的发展从低位放顶煤液压支架研究开始，经历 了高位、中位放顶煤，又发展到当今普遍采用的低 位放顶煤。三代放顶煤液压支架的研制应用代表了 放顶煤技术发展的３个重要阶段。相信伴随着大采 高放顶煤液压支架发展起来的大采高综放技术，必 将推动我国煤炭开采技术的发展。
４３
万方数据
大采高放顶煤开采技术及其发展前景
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李明忠， 刘珂珉， 曾明胜， 胡万昌， 王国法 李明忠,曾明胜,胡万昌,王国法(天地科技股份有限公司,开采所事业部,北京,100013)， 刘 珂珉(中国机械进出口(集团)有限公司,北京,100037)
（４）加大支架插板的行程，这样增加了放煤 口的尺寸，提高了放煤速度，有利于放大块煤；
（５）支架具有较大的后部放煤空间，增大了 后部输送机的过煤高度；
（６）支架的顶梁为整体顶梁，并进一步优化 柱窝前后比，改善支护效果；
（７）支架的顶梁带有可翻转１８００的护帮板， 对顶板能进行及时和超前支护，护帮板挑平后可上 翘６。；
Ｖ０１．１１ Ｎｏ．５（Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．７２）
Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００６
大采高放顶煤开采技术及其发展前景
李明忠１，刘珂珉２，曾明胜１，胡万昌１，王国法１
（１．天地科技股份有限公司开采所事业部，北京１０００１３；２．中国机械进出口（集团）有限公司，北京１０００３７）
［摘要】 从高产高效出发，提出了大采高综采放顶煤的概念，对大采高综放中的一些优点和
随着支架的设计和制造水平的提高和现场对大 采高管理的日臻成熟，以前对放顶煤的下限高度已 不适应当今的情况了，５ｍ采高以下的煤层不应再 考虑综放了，应大力推广一次采全高。 ３．８特厚煤层的综放
ｌＯｍ以上的厚煤层，先沿顶板采一层且铺设底 网，再沿底板进行综放开采，网能起到隔矸的作 用。
［责任编辑：邹正立］
（７）大采高综放工作面均衡高效、 安全生产 技术研究；
（８）放煤机构控制方式、放煤效果、合理放 煤工艺及提高采出率的研究；
（９）大采高放顶煤液压支架与围岩相互作用 关系研究；
（１０）综放工作面自动化、信息化系统研究。
４大采高综放液压支架的设计
放顶煤支架除应满足“撑的住，走的动，封 的严”等基本要求外，最主要的是支架后部应具 有较大空间，以便布置后部输送机及保证足够的过 煤空间，应设置可靠有效的放煤机构（摆动尾梁 及伸缩插板）及拉后溜机构。
［１０］李桂青．结构动力可靠性理论及其应用［Ｍ］．北京：地震
出版社，１９９３．
［责任编辑：颜立新］
（上接２９页） 大采高综放开采由于结合了大采高综采与综放
开采的优势，伴随着其开采技术的逐步成熟，相信 在不久的将来必将成为我国特厚煤层实现安全高产 高效开采的重要途径。
［１］王国法，等．液压支架技术［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社， １９９９．
根据ＭＴ５５０—１９９６《大采高液压支架技术条件》 规定，最大高度大于或等于３．８ｍ的工作面支架为 大采高液压支架。大采高综放开采，即工作面配备 高度符合ＭＴ５５０—１９９６规定的放顶煤液压支架的综 放开采方法。
采用大采高综放开采，具有以下一些优点：
（１）优化采放比，真正实现采放平行作业； （２）为充分利用当前大功率采煤机与输送机 创造了条件； （３）放煤空间变大，并有利于顶煤的垮落， 而且，由于配备了大功率后部输送机，为工作面增 加放煤口数量提供了保证； （４）可增大工作面通风断面、降低工作面风 阻，有利于工作面实现均衡生产； （５）可提高工作面采出率与煤质； （６）可有效地缩短工作面循环时间，加快工 作面推进速度； （７）对厚度变化大及地质构造复杂的煤层适 应性强。
难点、主要研究内容进行了简单介绍，有针对性地设计一种大采高综放液压支架，并提出大采高放顶
煤液压支架设计中的一些特点及发展前景。
［关键词】 大采高；放顶煤；液压支架
［中图分类号】ＴＤ３５５．４１
［文献标识码】Ｂ
［文章编号】１００６－６２２５（２００６）０５－００２８－０２
Ｆｕｎ Ｓｅａｍ Ｃｕｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃａｖｉｎｇ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ
（上接３３页） 理，不会影响推进。 ３．５ 小块段煤的回收
非综放采煤队及时开采不宜综放的块段，采煤 方法灵活多样因地制宜，从机采到非正规开采，坚 持采光回尽的原则。对于边边角角的块段的开采要 与大面统筹规化，在大面开采前或采后及时回采， 万勿拖到后期算总账，那样很可能错过了最佳开采 时机。 ３．６工作面三机配套要合理
５ 结 来语
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毕忠余等：锚杆杆体时变可靠度分析
２００６年第５期
靠度与初期的可靠度仅仅相差０．０５％。但是在使 用期限达到５０ａ后，可靠度就仅有９４．４１％。
４结论
锚杆的可靠性受多种因素的影响和制约，目前 的研究主要集中在岩石与混凝土、混凝土与钢筋的 黏结力等方面。很少考虑由于时间的影响导致的抗 力损耗和降低。本文通过对钢筋受腐蚀的规律研 究，提出了锚杆支护杆体时变可靠度的计算方法， 将腐蚀函数做为确定性函数计算锚杆在服役时段后 的抗力，从而建立了锚杆时变可靠度计算的极限功 能函数。使得锚杆抗力（强度）随时间而衰减更 符合锚杆在服务设计基准时间内的实际支护规律。
［参考文献］
［１］曾宪明，陈肇元，王靖涛．锚固类结构安全性与耐久性问题 探讨［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００４，２３（１３）：２２３５—
２２４２．
［２］程良奎，范景伦，韩军，等．岩土锚固［Ｍ］．北京：中国 建筑工业出版社，２００３．
［３］左勇志，刘西拉．结构动态可靠性的全随机过程模型［Ｊ］．
清华大学学报，２００４，４４（３）：３９５－４０５． ［４］周建方，李典庆，李朝晖，等．钢闸门结构时变抗力模型及
我国的综合机械化放顶煤开采技术从２０世纪 ８０年代初开始试验研究，经过引进、推广、完善、 提高几个阶段，到９０年代末已经实现了高产高效， 实践表明它是一种适合于厚及特厚煤层开采的投资 低、产量高、效益好、安全有保障的采煤方法。目 前，综放工作面最高年产煤已突破６．ＯＭｔ，达到了 国外工作面年产量的先进水平。综放开采已经成为 我国实现高产高效矿井现代化建设、实现一矿一面 集约化生产的技术途径之一。
该文介绍了放顶煤综采和大采高综采工艺发展现状、适用条件和特点,并结合实际情况,从煤层厚度、稳定性、顶底板岩性、煤层地质构造等方面进 行了有针对性的比较,简述了采煤工艺选择的基本原则.
2.期刊论文 周景林.ZHOU Jing-lin 放顶煤与大采高综采工艺分析 -煤矿开采2008,13(6)
煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY 2006，11(5) 2次
参考文献(3条) 1.王国法.史元伟.陈忠恕 液压支架技术 1999 2.赵衡山 我国综放开采技术的主要发展趋向 1999 3.王恩鹏 我国综采液压支架现状及发展趋势 1999
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