轻型支架综采放顶煤

主要取决于顶煤厚度。但在现场实际工作中，经常遇到煤 主要取决于顶煤厚度。但在现场实际工作中， 层厚度是变化的，因此， 层厚度是变化的，因此，放顶煤步距在工作面推进过程中 不是一成不变的， 不是一成不变的，应当根据顶煤厚度的变化及时调整放顶 煤步距，否则，要么丢煤降低回收率， 煤步距，否则，要么丢煤降低回收率，要么煤矸混杂增加 含矸率。因此， 含矸率。因此，放顶煤步距的灵活调整是提高顶煤回收率 的重要方法之一。 的重要方法之一。 二、合理调整采放比 采放比的合理调整主要依据仍是放顶煤的厚度， 采放比的合理调整主要依据仍是放顶煤的厚度，放顶 煤工作面采放比一般以不低于1 不超过1 为宜， 煤工作面采放比一般以不低于1：1，不超过1：2为宜，据 根据支架的采高适应性可适当调整工作面采高， 此，根据支架的采高适应性可适当调整工作面采高，以改 变放煤高度，以趋于合理的采放比。 变放煤高度，以趋于合理的采放比。
放顶煤技术创新性改进
根据放顶煤过程中长期的实验性总结及实践证明，在 根据放顶煤过程中长期的实验性总结及实践证明， 原有放顶煤技术的基础上， 原有放顶煤技术的基础上，部分放顶煤技术得到进一步的 丰富完善和创新性改进， 丰富完善和创新性改进，为提高放顶煤回收率创造了良好 的条件。 的条件。 一、合理放顶煤步距的确定 放顶煤步距主要以顶煤厚度及工作面循环进度来确定， 放顶煤步距主要以顶煤厚度及工作面循环进度来确定， 原则上必须保证顶煤冒落后能全部注入后部输送机， 原则上必须保证顶煤冒落后能全部注入后部输送机，尽量 减少舍进老塘的顶煤量。 减少舍进老塘的顶煤量。顶煤厚度及循环进度与放顶煤步 距一般呈反比关系，顶煤厚度较大时， 距一般呈反比关系，顶煤厚度较大时，顶煤冒落后形成的 倒圆锥角度大，放煤步距应趋向小值，否则， 倒圆锥角度大，放煤步距应趋向小值，否则，舍入老塘的 顶煤就会相应增多； 顶煤就会相应增多；循环进度对放煤步距的影响仍然
放顶煤技术研究与分析
一、概述 轻型综采放顶煤支架的使用关键在于放顶煤技术的 应用，而放顶煤技术的关键在于是如何提高回收率，提 应用，而放顶煤技术的关键在于是如何提高回收率， 高回收率主要有以下三个方面： 高回收率主要有以下三个方面： 1、合理确定放顶煤步距； 合理确定放顶煤步距； 2、调整修改后溜与支架尾梁的设计错距； 调整修改后溜与支架尾梁的设计错距； 3、改变过去单一使用插板放顶煤的技术，根据支 改变过去单一使用插板放顶煤的技术， 架尾梁位置（高、中、低位），采用支架尾梁和插板搭 架尾梁位置（ 低位），采用支架尾梁和插板搭 ）， 配使用的方法。 配使用的方法。
3、顶煤的节理裂隙发育程度； 顶煤的节理裂隙发育程度； 5号煤层通过已开采揭露的情况表明，该煤层节理裂 号煤层通过已开采揭露的情况表明， 隙发育一般，对煤层的冒放性有一定的有利影响。 隙发育一般，对煤层的冒放性有一定的有利影响。 4、顶煤夹矸情况； 顶煤夹矸情况； 5号煤层有两层夹矸，夹矸与煤强度类似，对顶煤冒 号煤层有两层夹矸，夹矸与煤强度类似， 放性影响很小。 放性影响很小。 5、顶板条件； 顶板条件； 5号煤层直接顶岩性属Ⅱ类、中等稳定直接顶，对5号 号煤层直接顶岩性属Ⅱ 中等稳定直接顶， 煤层的冒放性有较有利的影响。基本顶（老顶）直至4 煤层的冒放性有较有利的影响。基本顶（老顶）直至4号 煤属Ⅱ 开采过程中压力显现明显至强烈。 煤属Ⅱ～Ⅲ级，开采过程中压力显现明显至强烈。对5号 煤层工作面开采中形成一定的超前压力， 煤层工作面开采中形成一定的超前压力，对顶煤破碎有一 定的影响 。 6、采放高度比。采放比为1.1～1.2，对冒放性有一定 采放高度比。采放比为1.1～1.2， 的有利影响。 的有利影响。煤冒落运动规律、支架上方顶煤破 根据对综放开采顶煤冒落运动规律、 碎深度的现场观测和分析研究可知， 碎深度的现场观测和分析研究可知，顶煤从原生裂隙的扩 出现强度破坏，至最后从放煤口中放出， 展、出现强度破坏，至最后从放煤口中放出，受到顶煤内 外部因素的影响，主要有如下几种： 部、外部因素的影响，主要有如下几种： 1、煤层强度； 煤层强度； 5号煤层煤质硬度普氏系数f≈2～3，其单向抗压强度 号煤层煤质硬度普氏系数f≈2～ 值约为20～30MPa，通过数据及已开采揭露的情况表明， 值约为20～30MPa，通过数据及已开采揭露的情况表明， 该煤层具有冒放性。 该煤层具有冒放性。 2、煤层赋存深度； 煤层赋存深度； 5号煤层埋深为90m左右，埋深较小。此项将对顶煤冒 号煤层埋深为90m左右 埋深较小。 左右， 放性产生一定的不利影响。 放性产生一定的不利影响。
轻型支架综采放顶煤技术 实践与探索
山东大联矿业工程公司
课题立项背景
一、大沟煤矿是一个由年产30万吨技改成90万吨的矿井， 大沟煤矿是一个由年产30万吨技改成 万吨的矿井 万吨技改成90万吨的矿井， 煤层厚度3.26～6.25m、平均煤厚4.9m，倾角0 煤层厚度3.26～6.25m、平均煤厚4.9m，倾角0～8°，适宜 于采用放顶煤工艺。 于采用放顶煤工艺。 矿井采用立井开拓，受提升能力限制， 二、矿井采用立井开拓，受提升能力限制，采用 “轻型 支架综采放顶煤” 生产工艺与生产能力相匹配。 支架综采放顶煤”，生产工艺与生产能力相匹配。 三、生产工艺的优点： 生产工艺的优点： 1、 设备投资适中； 设备投资适中； 2、安全性好； 安全性好； 3、产量大，经济效益高； 产量大，经济效益高； 4、两顺槽掘进量和维护量小； 两顺槽掘进量和维护量小； 5、回采率适中； 回采率适中； 6、工作面管理较简单。 工作面管理较简单。
四、国内放顶煤技术的发展 1、放顶煤开采技术在我国发展迅速，已成为厚煤 放顶煤开采技术在我国发展迅速， 层开采的主要方法，实践证明， 层开采的主要方法，实践证明，放顶煤开采是矿井实现 高产高效、合理集中生产的有效途径。 高产高效、合理集中生产的有效途径。 2、在不同条件下放顶煤实用操作方面的技术还很 不完善，也没有较大的改进， 不完善，也没有较大的改进，还没有把放顶煤的方式方 法提高到较好的水平。 法提高到较好的水平。 3、不同条件下放顶煤实用性操作新技术成了新技 术、新工艺和新设备推广使用的关键问题，同时对轻型 新工艺和新设备推广使用的关键问题， 放顶煤支架的设计改进具有极其重要的意义。 放顶煤支架的设计改进具有极其重要的意义。
三、支架尾梁及插板的灵活应用 根据放顶煤技术的基本要求， 根据放顶煤技术的基本要求，放顶煤时要适当摆动尾 以促使顶煤充分冒落或挤碎大块煤，但其中的“适当” 梁，以促使顶煤充分冒落或挤碎大块煤，但其中的“适当” 需要根据顶煤厚度及放煤轮次来确定。 需要根据顶煤厚度及放煤轮次来确定。当顶煤厚度较大及 首轮放煤时，尾梁可摆放到最高位， 首轮放煤时，尾梁可摆放到最高位，单独利用插板的伸缩 而放顶煤，首轮放顶煤预计达到一半后（ 而放顶煤，首轮放顶煤预计达到一半后（首轮放煤量一般 不宜超过顶煤量的50% 50%， 不宜超过顶煤量的50%，目的是保证一定区段内尾梁上方 的顶煤整体均匀下沉，减少煤矸混杂率， 的顶煤整体均匀下沉，减少煤矸混杂率，即提高回收率又 减少含矸率），将尾梁调整到中位或低位， ），将尾梁调整到中位或低位 减少含矸率），将尾梁调整到中位或低位，再单独使用插 板伸缩放顶煤，直至见矸为止， 板伸缩放顶煤，直至见矸为止，整个放顶煤过程尾梁的摆 动高度是逐渐由高向低发展的； 动高度是逐渐由高向低发展的；同时插板伸缩长度应随着 尾梁高度的降低而逐渐缩短，以保证放煤口有足够空间， 尾梁高度的降低而逐渐缩短，以保证放煤口有足够空间， 否则，就会影响放煤量降低放煤效率。 否则，就会影响放煤量降低放煤效率。
四、特殊条件下的放顶煤技术 1、顶煤破碎度影响下放顶煤技术 顶煤破碎度正常条件下， 顶煤破碎度正常条件下，可按正规放顶煤工艺要求双轮 顺序多头放顶煤；当放顶煤工作面遇到顶煤冒落块度大、 顺序多头放顶煤；当放顶煤工作面遇到顶煤冒落块度大、 破碎度小的情况时，可多人（ 破碎度小的情况时，可多人（2-3人）顺序连续同步摆动支 架尾梁，为大块煤提供充足的冒落空间， 架尾梁，为大块煤提供充足的冒落空间，单独一人顺序放 顶煤，很难将大块煤放出，这在实践过程中已得到证明。 顶煤，很难将大块煤放出，这在实践过程中已得到证明。 2、工作面不同倾角下放顶煤技术 放顶煤工作面倾角较小（不超过8 放顶煤工作面倾角较小（不超过8°）时，可执行正常 的放顶煤工艺，同时可适当加大首轮放煤量； 的放顶煤工艺，同时可适当加大首轮放煤量；但当工作面 倾角较大（超过10° 倾角较大（超过10°）时，支架首轮放煤量必须严格控制在 50%以内 否则相邻架间上侧煤矸混合的几率加大， 50%以内，否则相邻架间上侧煤矸混合的几率加大，易造成 以内， 下一个支架放煤时上侧见矸而下侧全煤， 下一个支架放煤时上侧见矸而下侧全煤，要么无法放干净 顶煤，要么增加含矸率。 顶煤，要么增加含矸率。
结
论
通过对放顶煤技术的创新性改进， 通过对放顶煤技术的创新性改进，不仅丰富完善了 放顶煤技术理论，而且通过大量的工作面产煤量、回收 放顶煤技术理论，而且通过大量的工作面产煤量、 率数据表明，放顶煤回收率得到较大提高，达到91％，矸 ％，矸 率数据表明，放顶煤回收率得到较大提高，达到91％， 石也得到有效控制，经济效益明显大幅增加。 石也得到有效控制，经济效益明显大幅增加。
五、后部输送机与尾梁相对位置调整 根据实际生产经验，在一段时期内，当顶煤厚度及放 根据实际生产经验，在一段时期内， 煤步距同时较大时，可适当放大后拉溜链条长度，通过调 煤步距同时较大时，可适当放大后拉溜链条长度， 整修改后溜与支架尾梁的设计错距，以提高后溜受煤面积， 整修改后溜与支架尾梁的设计错距，以提高后溜受煤面积， 避免因后溜超前而丢失顶煤。此方式的缺点在于本架放顶 避免因后溜超前而丢失顶煤。 煤结束时矸石容易滑入后溜，同时尾梁插板容易疏忽插入 煤结束时矸石容易滑入后溜， 后溜造成事故；但为了提高顶煤回收率，这些缺点是完全 后溜造成事故；但为了提高顶煤回收率， 可以人为的管理制度进行控制和避免的。 可以人为的管理制度进行控制和避免的。