梁北矿“三软”“双突”煤层5m大采高液压支架选型
采煤工作面液压支架的选型
液压支架的选型一、确定架型按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。
根据煤炭部(81)煤科字第429号文件关于《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案,按稳定性不同直接顶分为四类,按来压强度不同将老顶分为四级,并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。
1、顶板分类(级)直接顶分为四类,见〔Ⅰ〕。
老顶分为四级,见〔Ⅰ〕。
2、架型与支护强度初选正确选择支架的架型,对于提高综采工作面的产量和效率,充分发挥综采设计的效能,实现高产高效,是一个很重要的因素。
在具体选择架型时,首先要考虑煤层的顶板条件,〔Ⅰ〕表9-1就是根据国内外液压支架的使用经验,提出了各种顶板条件下适用的架型。
它是选择支架架型的主要依据。
对于不同类(级)顶板,其架型、支护强度的选择见〔Ⅰ〕。
液压支架架型的选择除了取决于顶板条件之外,还应考虑以下因素,并结合各类支架的不同性能和特点,最终选择一种较为合理的架型。
⑴厚度煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力,而且还影响到支架的稳定性。
当煤层厚度大于2.5~2.8m(软煤取下限,硬煤取上限)时,选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。
当煤层厚度变化较大时,应选用调高范围大的支架。
⑵煤层倾角煤层倾角主要影响支架的稳定性,倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。
当煤层倾角大于0018时,应同时具有防滑防倒装置。
10~15时,应设防滑和调架装置,当倾角超过0⑶底板性质底板承受支架的全部载荷,对支架的底座影响较大,底板的软硬和平整性,基本上决定了支架底座的结构和支承面积。
选型时,要验算底座对底板的接触比压,其值要小于底板的允许比压(对于砂岩底板,允许比压为1.96~2.16Mpa,软底板为0.98Mpa左右)。
⑷瓦斯涌出量对于瓦斯出量大的工作面,支架的通风断面应满足通风的要求,选型时要进行验算。
⑸地质构造地质构造十分复杂,煤层厚度变化又较大,顶板允许暴露面积和时间分别在5~82m和20m in以下时,暂不宜采用液压支架。
梁北矿大采高松软突出煤层工作面综合防尘技术
梁北矿大采高松软突出煤层工作面综合防尘技术王超群1 ,段纵2,戴正烈3(1.中国矿业大学安全工程学院,煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221116;2.云南东源煤电股份有限公司云南昆明650224;3.华北科技学院河北三河065201)摘要:本文分析了梁北矿11081工作面粉尘分布特点,通过理论分析和现场测试,定性给出了大采高松软突出煤层综采工作面的产尘特点和扩散规律,分析了煤壁垮落产尘特点和采煤机割煤产尘中粉尘分布特征。
提出综采工作面三维“立体”控尘、防尘技术,即含尘气流控制技术、采煤机高压外喷雾降尘技术和采煤机尘源跟踪降尘技术相结合的综合防尘技术。
在原有降尘措施基础上降尘效率提高了82.2%,使得工作面工作环境得到了很大的改善。
关键词:大采高;松软突出煤层;高压外喷雾;尘源跟踪中图分类号:TD714 文献标示码国内外实践证明,在综采工作面采取除尘器的防尘措施是不可行的[1]。
而据梁北矿二1煤层煤尘物理性质测定结果,二1煤层为松软煤层(ƒ=0.24<0.4),为可不注水煤层,因此,在二1煤层综采工作面利用工作面内的浅孔抽放钻孔进行煤壁注水后,工作面的粉尘尤其是呼吸性粉尘浓度仍然很高,因此,必须通过喷雾降尘等措施来继续降低工作面的粉尘浓度。
由于低压喷雾对于呼吸性粉尘除尘效率很低,因此国际上普遍采用高压喷雾技术来进一步抑制粉尘的产生和有效降低粉尘浓度,特别是呼吸性粉尘的浓度。
目前最有效的措施是高压外喷雾结合最先进的尘源智能跟踪技术。
1 梁北矿111081综采工作面概述11081综采工作面位于梁北矿11采区西翼,工作面走向长850m,倾斜长130m,采煤方法为走向长壁综合机械化采煤法,一次采全高、后退式工艺,采高2.7~5.0m,一般采高4.8m,截深0.8m,工作面配风量为2000m3/min,瓦斯涌出量为8~10m3/min,采用本煤层抽放、工作面浅孔抽放、上隅角抽放以及风巷高位钻孔立体抽放等瓦斯综合防治措施。
_三软_厚煤层一次采全高综采工作面设计_设备选型配套及实践(1)
_三软_厚煤层一次采全高综采工作面设计_设备选型配套及实践(1)第4 期东北煤炭技术1998 年8 月 C oal Techn ol ogy of Nort heast C hina Au g. 1998No. 4“三软”厚煤层一次采全高综采工作面设计、设备选型配套及实践谢海峰郭俊生(煤炭部济南设计研究院济南250031)摘要介绍和分析了龙口矿务局梁家煤矿综采工作面设计、设备选型及配套中的大断面回风巷、运输巷布置与支护、液压支架架型的选择及主要参数的确定、端头支架的设备、应用及改进情况。
同时,结合矿井投产后的生产实践,对上述有关问题进行了探讨。
关键词“三软”厚煤层一次采全高综采工作面龙口矿务局梁家矿井设计生产能力为180 万t / a, 综采工作面设计生产能力为60 万t / a。
工作面长度为135m, 装备国产成套设备。
1991 年12 月开始试生产, 1992 年12 月矿井正式投产, 试生产当年综采工作面即达到设计生产能力。
近几年来矿井产量稳步提高, 1996 年综采工作面年产突破了百万吨大关, 最高月产达13 万t。
下为5. 2MPa , 水浸6h 后降低到2. 14MPa, 18h 后降低为0. 99MP a。
煤层普氏系数f = 0. 88, 属典型“三软”厚煤层。
投产采区内构造简单, 断层走向与煤层走向基本一致。
本矿井属低瓦斯矿井, 煤尘有爆炸性危险, 煤层自然发火期1~1. 5 个月。
2 工作面运输巷与回风巷布置与支护1 开采技术条件本矿井含煤地层为第三系, 地层倾角5°#。
6°~~10°一般7。
°投产初期主要开采2 煤2. 1 布置方式运输巷与回风巷布置方式目前在我国有多种类型。
由于梁家矿井围岩松软, 运输巷与回风巷支护是综采工作面设计考虑的重点问题之一。
在满足掘进施工, 设备运输与安装、通风、工作面超前支护及端头支护的条件下, 要求尽量缩小运输巷与回风巷断面。
大采高液压支架选型研究
大采高液压支架选型研究王雷鸣【摘要】以某矿9712工作面为例,根据大采高液压支架选型的六个基本条件,对大采高液压支架进行选型研究.首先,以顶板的分类为核心参考条件进行选型,由于该工作面的老顶属于不明显来压老顶,分类等级为Ⅰ,故本工作面宜选取两柱支撑掩护式支架;其次,结合计算公式,给出支架工作阻力、初撑力以及支护高度的确定方法.对液压支架的适应性分析显示:根据该方法确定的工作阻力富余量满足循环末阻力条件,但初撑力属于低初撑力,这不利于直接顶向老顶传递支撑力,造成端冒、冒空顶梁等风险,因此必须提升初撑力值,以提升支架的稳定性.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)010【总页数】2页(P193-194)【关键词】大采高;液压支架;选型【作者】王雷鸣【作者单位】阳煤集团开元矿业有限责任公司,山西晋中045405【正文语种】中文【中图分类】TD355.41 工作面情况介绍本文选择某矿9712工作面为研究对象。
该工作面西部为矿井边界,东面为已挖掘盘区运输巷道,南北分别连接9711工作面以及9713工作面。
其中9711工作面已经开采,9713则属于正掘待采工作面。
本工作面的走向长度为1 500 m倾斜长220 m;井下标高为558~623m,地面标高则为880~1103m不等;煤层厚度大,平均厚度为6.3 m;倾角小,均值为4°;容重1.45 t/m3;根据普氏硬度标准基本硬度为2~3,属于中硬度煤层。
根据顶板的岩性特征、跨落难易度对该工作面的顶板进行分类,发现其包含全部三种顶板类型。
其中直接顶的岩性条件为砂质泥岩,均厚为2.43 m,层理发育;老顶又称基本顶,其岩性条件为中粒砂岩,均厚为7.1 m;而伪顶的岩性条件为炭质泥岩,较薄,均厚仅为0.2 m。
相对应的直接底的厚度为2.7 m,同直接顶岩性条件相一致为砂质泥岩老底为均厚6.52 m 的泥岩结构[1]。
2 大采高液压支架选型的依据根据该工作面条件,其属于大采高工作面。
三软煤层综采工作面液压支架的选型探索
三软煤层综采工作面液压支架的选型探索摘要:本文以火铺矿21170工作面为工程背景,对三软煤层综采液压支架的选型进行了探索。
阐述了三软煤层“支架-顶板-煤壁”系统的失稳特征及支架设计原则,指出增大支架工作阻力、采用护帮板能提高三软煤层回采的可靠性,通过顶板动载荷法计算确定了该采面液压支架合理的支护阻力并进行了支架选型,成功进行了工程实践。
关键词:三软煤层;液压支架;支护阻力图分类号:TD355文献标志码:A 文章编号:随着煤矿开采设备的制造工艺及回采工艺水平的卓越发展,使得各种复杂赋存条件下的煤层开采可靠性得以提高,采用先进的回采设备可以在保障安全的前提下有效提高煤炭回采效率及经济效益,故在长期的工程实践中对于回采设备的研究极为重要,特别是液压支架的研究应用[1-2]。
贵州盘江矿区三软煤层占据了很大的开采比例,而盘江矿区的火铺矿17#煤层与一般三软煤层有所不同,其顶底板岩性及煤质更为松软,属典型的三软煤层,对其综采技术的攻关研究一直是该矿区的一大难题。
该矿在17#煤层的开采中,支架失稳、顶板冒落、煤壁片帮等事故频发,极大程度上制约了综采面效率的发挥,造成17#煤回采速度异常缓慢,平均月推进量在20m左右,回采效率低[3],开展火铺矿三软煤层综采工作面液压支架的选型探索研究及运用性分析对火铺矿乃至盘江矿区的17#煤安全高效开采具有重要的现实指导意义。
本文以盘江矿区火铺矿17#煤层21170工作面的回采为工程背景,采用理论分析和理论计算进行液压支架的优化选型研究,并在工程实践中进行应用效果分析。
1 工程概况火铺矿21170综采工作面埋深284~345m ,平均为307m ,平均倾角为23°。
煤层普氏系数f 约为0.1,煤质极为松软呈粉末状。
煤层厚度平均为6.6m ,采用走向长壁采煤法进行分层开采。
煤层直接顶板为14m 厚的泥质粉砂岩,普氏系数f 约为1~2,节理裂隙发育,极易冒落,稳定性极差。
大倾角大采高“三软”煤层支架防倒装置的设计和应用
3 . 1 从 下而 上扶 架法
2 传统液压支架 防倒装 置
传统的液压支架防倒装置有两种 ,一种是安 装防倒千斤顶 ; 在拉架时, 防倒千斤顶主动顶在临 架底座上 , 起到支架 防倒功能 , 由于防倒千斤顶不 宜过长, 因此此种防倒装置只适用于小型支架 。 另
一
从下而上扶架法 ,即拆除所有液压支架与运 输机 的推移连接装置 ,利用绞车的拉力将运输机
5 2。 。
二。 一 1 4 0 5 0 综采工作面是泉店煤矿首个大采 高工作 面 , 煤厚 3 . 2 ~ 7 . 4 m, 平均倾角 2 9 。 , 局部达 4 2 。 , 顶底板以砂质泥岩 、 粉砂岩为主 , 极其破碎。 液压 支 架选 用 型号 为 Z Y1 0 0 0 0 / 2 8 / 6 2两 立 柱 支撑 掩护式液压支架 , 支撑高度为 2 . 8 ~ 6 . 2 m, 工作阻 力为 1 0 0 0 0 k N, 支架总重量达 4 3 . 5 t , 配有“ 手拉 手” 防倒装置。
l 1 0
崔
忠, 等
大倾角大采高“ 三软” 煤层支架 防倒装置的设计和应用
2 0 1 3 年2 月
F e b . , 2 01 3
4 斜拉 链条防倒装 置
为了解决架 间 2 根长链条制约拉架 的问题 , 结 合 现场 实 际 , 科 学研 究 , 经 过 不 断改 进 , 终 于研 制出一整套的斜拉链条防倒装置 ,彻底解决 了大 倾角大采高工作面液压支架防倒防滑问题。 新设计的斜拉链条防倒装置如图 2 所示 。即
中间加设防倒千斤顶 , 液压支架静止时 , 斜拉链条 给液压支架一个斜拉静力 ,有效地防止液压支架 因自身重力影响 自然下滑; 液压支架拉架时 , 防倒
“三软”煤层“大倾角”、“大俯采”综采工作面开采关键技术研究
理、 矿压监测、 工艺改革、 劳动组织、 安全管理 } 为有效 地拦截水煤 , 到煤 水分流 , 达 减少水煤对 10 m时, 6m 采煤机可直接卧底。 推移输送机时要 等方面进行研究、 完善, 改进管理措施, 有效指 ; 皮带机 系统影 响的同时, 实现机巷文明生产的目 确保推移段俯角与工作面俯角一致 , 必要时可采
| 技 回程 术
“ 三软’煤层 “ ’ 大倾角” “大俯采’综 ’ 采工作面开采关键技术研究 7 0 。 5 米 针对 该面地 质条件 , 优化 “ 三 第一架 底座 上,另一端用链 条和 锯齿环 固定 在 机配 套”, 用高工阻 、 选 整顶 梁 、 配置伸缩 前梁 转载 机机 尾链条 上, 作为转 载机拉 移时 的留绳 及防片帮板 的支架 以适应高地 压工作面支护 顶 装置 ; 在转 载机 跑道 上安设卡 轨器作为 第二 道 板 的要求 ; 大功 率的煤机 ( 配备 弧形挡煤 板) 保险, 、 以便在转 载机 “ 下滑 ” 时及时将 转载机 挡 运输 机 以适 应工作面过 煤层变 薄区、 火成岩 侵 在卡轨器以里位置; 业人员不得站在转载机 拉 作 蚀 区 的要求 ; 增大 支 架推 移 千斤顶推 溜 力、 增 移范围内作业 。 以防转 载机下滑时 误伤人 员。 为 设推移 框架 限位以 解决大 俯采抵 车困难 、 运输 解决移动列车拉移期 间的 自 动下滑 问题 , 制定如 机易翻 车的问题。 工作面 “ 三机配套” 最终确 定 下专项措施 : ①使用两部回绞配合松车 , 一部松 一 以防掉电或其他意外事故 发生 ; 为: ;0 一 9 4 支架 、 SGZ 0 / 0 型运 车 , 部留绳 , ZY( O 1/ 0 8 -8 0 8 0 输机 、 4 0 9 0 WD MG 0 / 2 一 采煤机 。
三软煤层综放工作面液压支架的设计要求
1 引言
我国三软煤层综放工作面开采 占有相 当大的 比例 , 面临
的难题是顶板控制 。 液压支架是综 放设备的核心 , 设计 就显得尤 为重要 。液 压支架 的选型及结 构的确定既要考虑 工作面顶 板 问题 , 又要 考虑 煤层 的赋存条件。三软煤层基本 地质条件 是 : 煤层厚度 变化 大 , 煤层普 氏系数 f<1 5 形状成 粉末 状 , 板易跨 落 。 ., 顶
左右即可 。
4 )连杆 型式 。以国内经验 , 宜采 用正 四连杆 机构 , 连 前 杆 为双连杆 , 后连杆为单连杆 , 能够保证 可靠 的稳定性 、 强 较
的抗偏载 能力 , 又使架 间具有宽 畅的人 行通道。 5 )支架 的后 部 放煤 空 间。由于 三 软煤 层 顶 板 难 以控 制, 放煤过程 中经常出项大块矸石 , 可能堵 塞运输 通道 , 损坏 设备 和管路 , 因此支架应具有较大 的后部放煤 空 间且 后部空 间密封性 要好 。根据生 产实 践 , 要求过 煤 高度 ( 在放 煤状 态
2 )由于 三软煤 层煤 质松 软 , 属粉 状煤 。 易 冒落 , 极 因此 应尽量减少相 邻液压支架 间的间隙 , 少架 间煤 矸下漏 。在 减 综放液压支架 设计 时: 顶梁 、 护梁 和尾 梁均 设置 活动侧 ① 掩
护板 , 支架形成封闭 的整 体 , 使 增加支 架间 的密封性能 ; 顶 ②
过 程 中反 复 支 撑 顶煤 , 易使 顶 煤 更 加 破 碎 , 成 顶 煤 提 前 冒 容 造
落; 另一方面导致顶煤支架顶梁 的压力增大, 造成 浪费。
图 1 支架顶梁前端示意 图
马丽散在三软双突厚煤层大采高综采工作面的应用
化大 。煤层 具有 较强 的煤 与瓦斯 突 出危 险性且 难 抽 放 , 于难 采 的三软 双突厚 煤层 。 属 工 作 面采 用走 向长 壁采 煤法 . 后退 式 开采 。 倾 斜长 度 10 1 0m.走 向长度 l 0 ~ 0 回 2 6 0 16 0m. 0 采工 艺 为 50m 大采高 综 采一 次 采全 高 ( 软厚 . 在 突 出煤层 中采用 尚属 首次 )顶板 管理 为 自然 垮落 , 法。 在采 煤工 艺实 施过程 中 , 由于煤 软顶碎 等 开采 技 术条 件再加 上 消突抽 放措 施孔 密集 等造 成工 作
固技术 。
1 概
述
梁 北煤 矿隶属 于河 南神 火集 团 .矿井 位 于河 南 省 禹 州 市 城 南 。属 于 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 。 于 20 0 4年 l 2月 1 日正 式竣 工 投产 , 计 生产 能 力 9 设 为9 O万 。 服务 年限 5 . a 29 。 矿井 主采 下石 盒 子组 的二 煤 层 。该 煤 层单
维普资讯
能 源 技 术 与 管 理
20 0 7年第 6期
马丽散在三软双突厚煤层大采高综采工作面的应用
刘 军, 曹广 远 , 建 树 王
( 南神 火 煤 电公 司 , 南 永 城 47 0 河 河 66 0)
[ 摘 要 ] 梁北煤 矿 在 三软 双 突厚煤 层 条 件 下首 次采 用 5m 大采 高 综采 一 次采 全 高 工 艺 , 工 作 面极 易 出现 大面积 片帮 和端 面 冒顶 问题 。介 绍 了该 矿采 用注马 丽散加 固工作 面 煤壁 和顶板 成 功 解决 了这 一重 大 隐 患 , 实现 了安全 高 效采煤 , 时也 为极 软 双 突厚 同 煤 层 条件 下 大采 高综 采一 次采 全 高工 艺的成 功 实施和推 广 应 用提 供 了可靠保 障 。 [ 关键 词 ] 马 丽散 ; 软 双 突厚 煤 层 ; 帮 冒 顸 三 片 [ 中图分 类 号 ] T 5  ̄ [ D3 3. 文献标 识码 ]B [ 章编 号 ] 17 -93 2 0 )6 6 2 8 文 6 29 4 (0 7 0 0 8 施, 该矿 与 中国矿业 大学 合作 。 用 了注 马丽散 加 采
大采高液压支架选型研究
3141 工作面简介工作面的南面和北面分别连接了一个已经开采完的工作面和一个正在掘进的工作面,西面是矿井边界,东面设有运输巷道。
正在开采的工作面的走向和倾向长度分别为1500m和200m;矿井井下的标高在550~620m之间;正在开采的煤层特征为:煤层平均厚度6m,厚度较大;煤层倾角约4°,属于较小的倾角;硬度等级为中,容重1.4t/m 3。
该工作面的顶板可以从其岩性的特征和顶板跨落的难易程度进行分类,总共分为三种类型:第一类是平均厚度为2.4m的砂质泥岩直接顶;第二类是老顶,后者称为基本顶,由平均厚度为7m的中粒砂岩组成;第三类则是伪顶,由平均厚度为0.2m的炭质泥岩组成。
而直接底厚度3m,直接顶平均厚度6m,成分是砂质泥岩。
2 大采高液压支架的选型依据根据工作面简介,可以判断出该工作面属于大采高工作面。
为这种大采高工作面选择液压支架时,要先对以下情况进行判断和分析。
1)直接顶是不是容易破碎或者垮落,其是否满足达到稳定的条件;2)老顶属于哪一级别以及厚度等一些其他显性的可以表示矿压的参数,老顶的初次和周期来压步距以及来压荷载;3)底板属于哪种类型及其需要满足抗压缩刚度、可以容许的荷载强度等各项参数的条件;4)采高为多少,以及煤层的基本情况,包括煤的坚硬程度、煤岩的层理如何分布、煤厚的变化情况等;5)选择何种类型的支架,需要明确其影响因素,比如工作面进行掘进的方向、煤层倾角的大小;6)进行开采的工作面是否存在瓦斯,其含量为多少,进行通风时要确保风量,掘进巷道的巷道通风断面如何确定等。
液压支架的选择不仅要参考以上六个条件,还需要根据其作用的对象—顶板,进行确定。
顶板的级别、岩性条件等是进行分析的重要要素。
3 大采高液压支架的选型及参数确定3.1 架型选择一般在国内使用的是自移式支架来对大采高煤层进行综采作业时的顶板进行支护,选择的支架种类有支撑式、掩护式以及两者兼具的支撑掩护式支架等。
根据2中表述的选型依据,主要依据顶板的类别来进行。
双突软煤层大采高综采面支承压力分布规律研究
3 观 测方 案
3 1 观测仪 器及其 安装 .
工作 面支 承压力 观测采 用 K s型钻孔 应力计 ,如 图 1 所示 , 该应 力计 采用 充 液 膨 胀 的 钻 孔 应 力枕 特殊 结 构 形 式 ,专 用 于
煤、岩体内相对应力的测量。数据用 K E型频率计读取。 S
作面上下倾斜方 向产 生侧 向支 承压力 。支 承压力 的显现特 征主要通过支承压力 分布范 围 、分布形式及应 力峰值 表示 , 主要参数有应力 集 中系数 、煤 体边缘 的破裂 区宽度 、塑性
场 实测和分析研 究 ,找 出 了在极软 双 突厚 煤层条件 下 大采 高工作 面支承压 力的分布 规律 ,为确 定
工作 面超前 支护 范围及 巷道 保护煤 柱 留设 尺寸提供 了主要 依据 ,同时 ,也 为该采煤 工 艺在 这种 复 杂 条件 下 的首次 实施 和成 功推 广应 用提供 了技 术 支持 。 关键词 :双 突软 煤层 ;大采 高 ;支承 压 力 ;分布规律
1 概
述
神 火集 团梁 北 煤 矿 位 于 河 南 省 禹 州 市 城 南 ,属 于 煤 与 瓦 斯 突 出矿 井 ,主 采 下 石 盒子 组 二 , 层 ,煤 层 厚 度 一般 为 煤 3~ m,平均 4 1 n,煤 的 坚 同 性 系数 厂 0 1 0 2 ,平 6 .8 | = .5~ . 5
均 0 1 ,致密性软 ,具有较 强的 突出危险性 ,同时还受底 .8 板寒武系灰岩高 承压 水突水 威胁 ,属 于典 型 的难 采较薄厚 煤层 。矿井 的采 煤工艺几 经论证 和变革 ,从分 层开采 、普 通综采等困境 中走出来 ,最终选择 了 50 . m大采高综采一 次
采 全 高 工艺 ,从 而 获 得 生 机 ,取 得 了 很 好 的 经 济 和 社 会 效
采高液压支架选型研究
2741 工作面简介工作面的南面和北面分别连接了一个已经开采完的工作面和一个正在掘进的工作面,西面是矿井边界,东面设有运输巷道。
正在开采的工作面的走向和倾向长度分别为1500m和200m;矿井井下的标高在550~620m之间;正在开采的煤层特征为:煤层平均厚度6m,厚度较大;煤层倾角约4°,属于较小的倾角;硬度等级为中,容重1.4t/m 3。
该工作面的顶板可以从其岩性的特征和顶板跨落的难易程度进行分类,总共分为三种类型:第一类是平均厚度为2.4m的砂质泥岩直接顶;第二类是老顶,后者称为基本顶,由平均厚度为7m的中粒砂岩组成;第三类则是伪顶,由平均厚度为0.2m的炭质泥岩组成。
而直接底厚度3m,直接顶平均厚度6m,成分是砂质泥岩。
2 大采高液压支架的选型依据根据工作面简介,可以判断出该工作面属于大采高工作面。
为这种大采高工作面选择液压支架时,要先对以下情况进行判断和分析。
1)直接顶是不是容易破碎或者垮落,其是否满足达到稳定的条件;2)老顶属于哪一级别以及厚度等一些其他显性的可以表示矿压的参数,老顶的初次和周期来压步距以及来压荷载;3)底板属于哪种类型及其需要满足抗压缩刚度、可以容许的荷载强度等各项参数的条件;4)采高为多少,以及煤层的基本情况,包括煤的坚硬程度、煤岩的层理如何分布、煤厚的变化情况等;5)选择何种类型的支架,需要明确其影响因素,比如工作面进行掘进的方向、煤层倾角的大小;6)进行开采的工作面是否存在瓦斯,其含量为多少,进行通风时要确保风量,掘进巷道的巷道通风断面如何确定等。
液压支架的选择不仅要参考以上六个条件,还需要根据其作用的对象—顶板,进行确定。
顶板的级别、岩性条件等是进行分析的重要要素。
3 大采高液压支架的选型及参数确定3.1 架型选择一般在国内使用的是自移式支架来对大采高煤层进行综采作业时的顶板进行支护,选择的支架种类有支撑式、掩护式以及两者兼具的支撑掩护式支架等。
选型主要依据顶板的类别来进行。
三软中厚煤层综采支架选型的重要性
作者简介:李朝亮(1964一),男,安徽固镇人,工程师,现任淮北矿业集团杨庄煤矿资源办主任,E-mail:LCL5236@163.corD-。
万方数据
第7期 1.2采取的措施
李朝亮.“三软”中厚煤层综采支架选型的重要性
・27・
(1)做好工作面防治水工作,采取顶板打钻预放 水的方法,减少顶板水对回采的危害。 (2)加强工作面支架管理,顶板破碎段采取人工 超前管理,保证支架处于良好的工作状态,避免发生 歪架、倒架、咬架等现象。
402
t和月产11万t的记录。
3.2工效 Ⅲ514工作面里段由于大量使用人员进行顶板 管理,平均每月使用人员308人,最高达389人,综 合平均工效3.13 t/工。
m左右,作用于支架的力为30 t/m2左右,而支
架的工作阻力为400 t/架左右,能够满足要求。但 是在回采过程中,由于支架的支护状态不理想,支架 的4根立柱受力不均匀,不能发挥额定的工作阻力, 因此不能有效支护顶板,造成局部掉顶片帮,影响生 产。同时该支架经过改造后,在前梁顶端加伸缩梁, 前梁长1.1 ITl,伸缩梁长0.7 m,支架前梁靠回转千 斤顶杠杆传递作用力对顶板进行支护,割煤后伸缩
U 竺 厶
r-ff
井,主要以五层、六层为主采煤层,其中五层煤结构 较复杂,五煤层硬度f=0.5左右,老顶为岩浆岩及 砂岩,厚度9.1~13.36 m,平均10 m,砂岩含水,而 且富水不均,对回采影响较大。直接顶、底板均为泥 岩,顶板裂隙较发育,且在直接顶下方有0.4 m左右 的碳质泥岩,属典型的“三软”煤层。 1
发生,控制了微伤,大大降低了工伤医药费支出。
4
结束语
通过¥514工作面综采支架的更换,充分说明
ZY4600-18/38液压支架对杨庄煤矿五煤层(“三软" 煤层)是适应的,同时也证明了综采支架的合理选型 对综采的安全生产及经济效益的提高有着非常重要 的作用。
“三软”中厚煤层滑移顶梁液压支架放顶煤开采技术应用
输送机 。 2 . 2 单体液压支柱配合 型钢梁支护存在 的问题 阀, 使用操作 阀对单体液压 支柱 进行升、 降。 1 ) 工作面支架 没有整体性 , 在 生产过 程 中容 易发 生摧垮 型冒顶 ; 2 ) 2 ) 支架托梁 固定不牢, 在移 架过程 中易 向后滑移 , 造成 支架前移不 工作面 对棚支 护, 生产 过程 中需 迈步移梁 , 移主 梁、 副梁 时容 易发生 局 到位 , 需改变 支架 前移时的支撑点 , 保证支架前 撑到位。 3 ) 挡矸装 置设计不够 合理 , 造成放顶煤 工作面放 煤困难 。 需对支 架 部 冒顶 , 最 大控 顶距 达3 . 4 m, 支 护困难 , 特 别是在 直接顶 初次 垮落 期 间、 老 顶初 次来压 期 间、 工作 面周期来 压期 间, 工作面压力大 、 支护 困 后部 挡矸装置进行改 造, 高度以2 0 0 -3 0 0 1 n m为宜。 难; 3 ) 工作面 对棚 支护棚距0 . 5 5 m, 压力大时容 易发 生断椽 子、 烂顶 , 甚 4 ) 单体液 压支柱柱 脚较 小, 钻底量 大 。 需 对柱 脚进行改 造, 增加 其
王 撬 术
“ 三软”中厚煤层滑移顶梁液压支架放顶煤开采技术应用
刘冬堂 禹州神火隆源矿业有限公司 河南禹州
4 6 1 6 7 0
【 擒要 】 介 绍了 隆源矿开采 ‘ 三. 软” 中 厚煤 层在 滑移顶梁液压支架放 依托 , 迈步前移 。 架与架采用导杆滑 道结构 , 一 侧用 d p 3 0 圆钢 , 做导杆滑 顶煤技 术应 用过程中 存在 的问题 及改进方案, 科学合理地 分析顶板变化规 道, 另一侧用链环结 构, 保证支架之 间距离不变, 防止分架 。 工艺 流程: 律, 综合分析和评 价, 采取 有效措施 , 实现安 全开采, 有着重要的意义。 I 关键 词】 三软煤层 ; 滑移顶梁液压 支架放顶煤; 开采技术应用
大采高综采工作面液压支架的选型研究
FORUM 论坛装备100 /矿业装备 MINING EQUIPMENT大采高综采工作面液压支架的选型研究□ 李志勇 大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司梨园河煤矿随着煤炭开采的进行和煤炭需求量的增加,我国目前主要进行的是缓倾斜厚煤层的开采,而随着我国科学技术的迅速发展,当煤层倾斜角度在25°以下时,所采用的采煤方法通常是一次采全高。
采用这种采煤方法对厚煤层进行煤炭开采时,在一定的开采条件下,可以有效的提高煤炭的资源回收率,减少煤炭资源的浪费,同时增加了煤炭的产出量,实现了煤炭高效率的开采。
另一方面要想实现煤炭的高效生产,就必须建立良好的井下工作环境,这就对煤矿井下的支护提出了更高的要求,所以我们需要对液压支架进行选型设计,以实现煤炭高效率的生产。
工作面地质概况本文以梨园河煤矿开采的13-1煤层为研究对象,该煤层的厚度从0.40m 到6.80m 不等,但煤层的平均厚度为5.00m,其煤层为缓倾斜煤层,平均倾斜角度为12.1°。
在煤层下部的局部地区存在有一层矸石,该部分的矸石大体为泥岩,其覆盖厚度平均为0.40m。
同时在距切眼438~683m 的距离内,由于断层的存在,煤层受到了影响,出现了煤层分叉的现象以及煤层厚度变薄。
该煤层的顶底板岩性稳定,直接顶主要由砂质泥岩组成,呈现深灰色,并含有大量的植化石,平均厚度为4.99m,而局部区域为泥岩;老顶主要由中细砂岩组成,其平均厚度为7.76m,主要呈现灰色、灰白色;直接底的主要组成部分为砂质泥岩,覆盖厚度为4.8m,并夹杂有少量的薄层细砂岩;而老底主要由菱铁粉砂岩组成,平均厚度为6.5m,局部地区夹杂有细砂岩。
液压支架选型选型原则目前,我国所采用的液压支架有三种形式,分别为:支撑式、掩护式以及支撑掩护式。
支撑式液压支架的顶梁较掩护式液压支架长,有较大的支撑作用力;掩护式液压支架则有利于通风的进行;而支撑掩护式液压支架则兼具这两种液压支架的特点,支护效果较好。
整体顶梁组合悬移液压支架在"三软"煤层中应用
摘 要 : 介 绍 了整 体 顶梁 组 合 悬 移 液压 支 架 在 “ 三软” 煤 层 煤 矿 中使 用 后 起 到 的效 果 及 带 来 的经 济效 益 , 指 出 了应 用 过 程 中 存在的问题 , 提 出 了一 些 应 对 措 施 。 关键词 : “ 三软” 煤层 ; 悬移液压支架 ; 经 济 效 益
1 悬 移 支 架相 关技 术 参 数 及 结 构特 性
z H1 6 O O / 1 6 / 2 4 Z整 体 顶 梁 组 合 悬 移 液 压 支 架 , 长 度 为 2 8 0 0  ̄3 6 0 0 mm, 架宽为 9 6 0 mm, 支 架 高度 为 1 6 0 0  ̄2 4 0 0
Wa n g J i a n we i , Du Zh a o y a n g
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( 1 . S DI C Zh e n g z h ou En e r g y S o u r c e s De v e l o p me n t Co. Lt d .,De n gf e n g, H e n a n 4 5 2 4 7 0
江
西
煤
炭Hale Waihona Puke 科技 2 0 1 3年 第 l期
NO.1 2 O1 3
J I ANGXI COA L S CI E NCE & TE CHNOLoG Y
整 傩 顶梁 组 舍 悬 程 液 压 支 架 在 “ 三软" 煤 层 巾 应 用
王 建 伟 , 杜 朝 阳。
( 1 . 国投煤炭郑州能源开发有限公司 , 郑州 登封 4 5 2 4 7 0; 2 . 河南理工大学能源学院 , 郑州 焦作 4 5 4 0 0 3 )
Ab s t r a c t : Th e p a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n a n d e c o n o mi c e f f e c t s o f mo v a b l e h y d r a ul i c s u p p o r t wi t h i n t e g r a l c o mb i n e d b e a m i n “t h r e e s o f t ”c o a l s e a m a n d p r e s e n t s t h e e x i s t i n g p r o b l e ms i n t h e p r o c e s s o f a p p l i c a t i o n a n d t h e
大倾角大采高“三软”煤层液压支架新型防倒装置
大倾角大采高“三软”煤层液压支架新型防倒装置黄河【摘要】The paper was analyzed reasons of slope and collapse of hydraulic support of three soft coal seam of large dip angle and large mining height, and designed new anti-collapse device. Through matching up other anti-collapse measures by new anti-collapse device, the paper was improved support working condition and improved stability of hydraulic support.%分析了大倾角大采高“三软”煤层液压支架发生倾斜或倒架的原因,针对此问题设计出新型防倒装置,通过新型防倒装置配合其他的防倒措施,最终改善了大倾角“三软“煤层开采时的支护工况,提高液压支架的稳定性。
【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】2页(P104-105)【关键词】大倾角;三软煤层;液压支架;防倒装置【作者】黄河【作者单位】平顶山市天安煤业股份有限公司十三矿,河南许昌 461700【正文语种】中文【中图分类】TD355.4随着煤矿开采的不断推进,部分矿区出煤层出现较大的倾角,而且出现开采区顶板岩层软、煤层软及煤层底板岩层软的大倾角“三软”特性,给煤层的开采产生了不利影响。
这种不利因素的累积造成液压支架产生倾斜、倒架或咬架等故障,影响了煤层开采的顺利进行,同时给安全生产带来威胁。
因此,如何克服“三软”大倾角问题,加固或设计新型防倒液压支架成为煤矿急需解决的问题。
1 大倾角大采高“三软”煤层液压支架倾斜或倒架的原因分析由于大倾角大采高“三软”煤层的地质结构及受力等因素不断发生变化,使得液压支架产生倾斜或倒架、咬架等问题。
5_3m大采高掩护式液压支架
5_3m大采高掩护式液压支架2019年第6期煤矿机电支架高度初撑力工作阻力中心距支架宽度支护强度推移步距总重2500~5300mm5067k N 6400k N 1500mm 1430~1600mm 0. 97MPa 0. 8m 22. 8t・109・3 改造后效果对氧、氮压缩机的励磁柜进行改造后, 设备运行稳定, 基本上实行无人职守, 运行中励磁的技术数据在读写器中能在线读出, 设备故障识别精确, 维护简单, 可靠性高。
通过设备的励磁电压、电流变送器输出4~20mA 信号, 在主控室微机上可在线监控励磁柜的运行, 提高了设备利用效率, 降低了工人劳动强度。
W K LF 型同步电动机励磁装置适合与煤矿、水利、化工等多行业同步电机匹配使用, 淮南矿业集团多个大型煤矿的压风机都采用了这种型号的励磁装置, 自2019年使用第一台励磁装置以来很少发生因励磁装置问题而导致设备停机, 煤矿矿井抽风系统同步电机使用W K LF 型励磁装置后实现了风机的正、反转运行, 一台励磁装置与两台高压控制柜实现联系, 风机即可以向井下送风, 又可以向外抽风。
设备投资少, 满足了生产不同需要。
(收稿日期:2019-07-11)其主要结构特点为:①采用铰接四连杆二级护帮机构, 能有效抑止片帮; ②支架从初撑力到额定工作阻力的增阻过程中, 顶梁始终能保持前移的趋势, 减小四连杆机构的附加力; ③抬底机构在过桥前部, 抬底千斤顶的滑靴在底座中档上下槽内滑动, 拆装方便; ④减小四连杆机构销孔间隙, 能有效减小顶梁的偏摆量, 提高支架的稳定性; 控制铰接处的配合间隙, 也可有效减小顶梁的偏摆量, 提高支架的稳定性; 侧护板的调架能力大, 也有效地提高了支架的稳定性。
4 结语文章编号:1001-0874(2019) 06-0109-01年6公司6, 对支架的整, 经历了13条断层的考验, 运行, 实现了5. 1m 煤层一次采全高、最高日产达到11000t/d的良好效果。
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1 煤层地 质条 件
2 支 架架型 的选择
梁北 矿 为 双 突 矿 井 ,主 采 的 二 煤 层 为 典 型
“ 软 ”煤 层 ( 软 、煤 软 、底 软 ) 三 顶 ,埋 深 达 6 0 6
~
根据 梁北 地质 条件 ,两 柱掩 护式 液压支 架 和 四 柱 支撑掩 护式 液压 支架 都可 以使 用 ,但 对大 采高 支 架 ,两种 支架各 有 优缺点 。
在 虎头 山断层 以南 、0 7勘 探 线 以 西及 0 3勘 探 线 1 1
一
带 ,占井 田面 积 6 % ,岩 性 为 中 ~粗 粒 砂 岩 , 6
岩石坚硬 ,厂 8 1 ,节理裂 隙不发育 ,岩体稳定 . ~0 = 性较好 , 起伏变化较小。其余直接顶为泥岩和砂泥 岩互 层 ,厂=4~6,层 理 发 育 ,岩 体 稳 定 性 较 差 。 . 中 ~粗粒 砂 岩 抗 压 强 度 为 7 .0~12 9 MP ,细 54 0 .0 a
为 8~1 。 5 ,平均 1 。 右 。 2左 煤层 顶底板 条件 如下 : ( )伪 顶 1 位于 煤层 之 上 ,含 1~ 2层 炭 质 泥 岩和黑 色 泥 岩 夹矸 ,厚 度 3 0 m 左 右 。 回采 后 随 0m 煤 层 同时脱 落 。 ( )直接 顶 2 二 煤层 直接 顶 主要 是 大 占砂 岩 ( 4 ,区 内稳定 ,厚 度 0 4 B) . 9~3 . 9 6 2 m,主 要 分 布
简单 ,操纵 方便 ,降 、移 、升循 环速 度快 ,工 作可
靠 ,不存在前后排立柱升降不同步的憋卡现象等特 点 ,所 以被 广泛应 用 在综采 工作 面 。
目前 我 国综采 工作 面 中两柱掩 护 式支架 使用 率
为 4 %左右 。2 纪 7 0 0世 0年代 中期 以后 ,德 国全 力 发展 两柱 掩护 式 液 压 支架 ,到 9 0年代 掩 护 式 液 压
支架使 用 率 达 到 6% 以 上 。 目前 美 国 、澳 大利 亚 2 综采 工作 面 中使 用 的液 压 支 架 基 本 上 为 两 柱 掩 护
式 。从 国外先进 采煤 国家 发展情 况 可 以看 出 ,两柱 掩 护式 支架 是综 采工 作面 支护设 备 的发展 方 向 ,并 可为煤 炭企 业带 来更 大的经 济效 益 。 两 柱掩 护式 支架 和 四柱支撑 掩 护式支架 对 比有 以下优 点 :
片帮和支架扎底 的难题。 [ 关键词 ] 双突 ;掩护式 ;伸缩梁 ;片帮 [ 中图分类号 ]T 35 4 D 5.2 [ 献标识码 】B 文 [ 文章编号 】10 -25 ( 0 7 6 32 -2 0 66 2 20 )0 4 6 0 0
Le t t p sg f Po r d S p t、ih 5 i i g H eg tf r “ f o e o y e De i n o we e up or v t M n n i h o m SO tRo f.S f a o tCo l a d S f o ’ Co lS a t a n Ga n o tFl or’ a e m wih Co la d s Bur tng Li b l y i a g iCo l r si a ii n Li n be பைடு நூலகம்i y t e
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第1 2卷 第 6期 ( 第 7 总 9期 ) 20 07年 1 2月
煤
矿
开
采
V 1 1 o6 ( ei o 7 ) o. 2N . Sr sN . 9 e
De eI e 2 o c Ib r 0 7 l
C a n n e h o o y ol Mi i g T c n l g
梁北矿 “ 软” 双 突” 三 “ 煤层 5 采 高液压支架选型 m大
孟二存
( 煤炭科学研究总院 开采设计研究分 院,北京 10 1 ) 00 3
[ 摘
要]
梁北矿为双 突矿 井,煤层为典 型 “ 三软 ” 煤层 ( 软、煤软 、底 软 ) 顶 。通过对煤 层
具体分析 ,采用两柱大采高掩护式液压支架 ,在液压支架结构上采用伸缩梁和抬底 结构 ,解决 了煤壁
两柱掩 护式 液压 支架 由于具有结 构及 液压 系统
70 8 m。二 。 层 赋 存 于 二 迭 系 下 统 山 西组 底 部 , 煤
煤 层厚 度 0~1 . 9 0 7 m,平 均 4 1 m,一 般 3~6 .8 m。
在 梁北 矿井 田内具 有东 厚西 薄 的特点 ,其变 化形 式 主 要是 煤 层底 板 起 伏 较 大 。煤 层 硬 度 系数 为 f= 0 1 0 2 ,全层 松软 ,煤 层结构 简单 。煤 层 倾 角 .5~ .5
随支架 前移 自动 垮落 。 ( )底 板 3 多 为泥 岩 、砂 质 泥 岩 、炭 质 泥 岩
或 细砂 岩 、泥 岩 互 层 ,岩 体 稳 定 性 差 ,起 伏 变 化 大 ,抗 压强度 为 1 . 0~3 . M a 73 0 6 P ,为不稳 定 底板 。
[ 稿 日期 ]2 0 收 0 7—0 7—0 9
粒砂 岩抗压 强度 为 4 . 6 . a 3 8~ 2 1 MP 。顶板 在 采 动后
( ) 同等工作阻力 ,两柱掩护式支架 支护强 1
度 高于 四柱 支撑掩 护式 支架 ;
( ) 同等 支 护强 度 ,对 于 较 破 碎 顶 板 , 四柱 2
支撑 掩 护式支 架 后柱 容 易 出 现 不受 力 或 受 力 减小 , 支架 后部 冒空情 况 ,甚至 出现 后柱 受拉 的现象 ,导 致支架 实 际支护 强度 降低 ,支 护效果 不好 ;对 于两 柱掩 护式支 架 由于平衡 千 斤顶 能够调 节顶 梁合 力作 用 的位 置 ,能 较 好 地 适 应 工 作 面 顶 板 压 力 变 化 情