液压支架初撑力对工作面煤壁片帮的影响分析
工作面煤壁片帮的原因与预防方法
工作面煤壁片帮的原因与预防方法煤矿生产中,长壁工作面,尤其是采高较大的,煤层较软的综采工作面,煤壁片帮现象经常发生,严重影响了煤矿的生产效率和安全,影响煤矿生产工作面主要设备的开机率和回采率。
大采高工作面,煤壁片帮的危害很大。
一、煤壁片帮产生的后果(1)增大端面距,发生冒顶事故。
工作面发生片帮,尤其是发生大面积片帮事故,片帮深度可以超过1m,这就加大了支架与煤壁之间的端面距。
如果液压支架不能及时对裸露的顶板支护,在支架上覆岩(煤)层松软、破碎的情况下,容易发生架前冒顶事故,不仅给安全带来隐患,在冒顶严重时还需要进行及时处理,影响正常生产。
(2)压死溜槽链子,砸坏支架立柱。
大采高工作面发生大面积片帮时,容易形成大块煤,大面积的煤壁片落会压死溜槽链子,还可能砸坏立柱,发生机械事故,影响产能和效率。
(3)降低设备开机率。
工作面发生片帮时,极易产生大块、超大块煤。
虽然采煤机配有破碎滚筒,但破碎能力有限,不能对大块煤进行有效破碎。
这些大块煤会被阻挡在转载机进口处,堵塞煤流,可能造成停机,人工破碎大块煤。
因此,大采高工作面常常因产生大块煤而停机,影响设备的开机率。
(4)伤害作业人员。
在采煤机通过前,要回收支架的护帮板.离开护帮板保护的煤壁,在受到采煤机振动时容易片落。
采煤机通过后,增大了工作面的端面距,在支架没有及时支护新暴露的顶板前,矿山压力的再分配,加大了煤壁的承受压力,容易发生煤壁片帮而工作面的作业人员(包括煤机司机和移架工)正好这时位于煤机前后,片落的煤块容易伤害操作人员。
(5)阻塞采煤机通过。
采煤机前方发生片帮事故,特别是发生大面积、连续片帮时,会在机道上堆积大量的煤炭。
而采煤机与溜槽之间的通过高度有限,机道上堆积的大量煤炭通常会阻塞煤机,影响采煤机正常通过。
片帮阻塞采煤机通过通常发生在采煤机上向运行中;大采高工作面因发生大面积片帮而影响煤机开机率的时间超过单班生产时间的5%。
二、煤壁片帮的几点分析1.煤层松软时,顶板有压力压垮煤壁,发生煤壁片帮现象如果煤层硬度大,在顶板完整性较好的情况下,也容易发生煤壁片帮现象。
液压支架初撑力不足论文
浅析液压支架初撑力不足相关问题【摘要】随着机械化采煤的发展,近年来液压支架成为重要的综采设备,其初撑力对于直接顶板的稳定性和破坏程度具有较大的影响,同时对于围岩的平衡状态及减缓顶板早期下沉影响也较大。
一旦液压支架初撑力达不到设计标准要求,则极易导致顶层发生破碎,使其支撑能力丧失,从而导致恶性事故发生。
文中对液压支架初撑力不足的原因进行了分析,并进一步对提高液压支架初撑力的具体方法进行了阐述。
近年来,我国煤炭企业取得了较快的发展,而在综合机械化采煤过程中,液压支架得以成为非常重要的综采设备。
通过对综采工作面事故的分析表明,由于液压支架初撑力的影响而导致事故发生占有较大的比率,特别是在目前的顶板事故和生产设备事故中,支架初撑力不足是导致事故发生的最主要原因。
1、液压支架初撑力不足的原因液压支架作为重要的综采设备,在设计时对其初撑压力都有较严格的规定,需要达到额定工作压力的百分之八十左右,但在实施综合工作面生产过程中,初撑力很难达到这个标准要求,导致这种情况发生的原因是较多的,大致有以下几种:1.1泵站压力受到限制目前综采工作面泵站主要以国产乳化液泵站为主,其最高额定压力通常为35MPa,在这种泵站设计中,进回液管路中存在着一段管径较大的胶管,这就需要保证胶管在使用过程中的不能破裂,所以在对泵站的调定压力进行设计时,通常都会小于规定的压力值,这样就导致液压支架的初撑力很难达到实际要求的设计要求。
1.2供液时间较短随着综采技术的快速发展,工作面高产高效的特性越发的体现出来,这在很大程度上有效的带动了采煤机的牵引速度,这就要求设备要有较快的推进速度,所以需要支架也要具有较高的移架速度,这样支架的供液时间就会缩短,从而导致升柱动作结束后,在没有达到足够的时间就停止了供液,使支架初撑压力未达到设计值。
1.3乳化液存在泄漏井下工作环境都较为恶劣,乳化液不仅粘度较低,而且污染物含量也较大,这样就导致液压元件的密封性能较差,极易出现乳化液漏液,从而使系统压力出现不同程度的降低,存在供液不足的现象。
初撑力对支架工作状态的影响
初撑力对支架工作状态的影响
支架的基本作用有两个:即支和护。
所谓支,是指支架对顶板上位岩层的支撑作用,即主要针对基本顶岩层载荷;所谓护,是指对顶板下位岩层的维护作用,妈主要针对直顶的下位岩层。
在顶板控制中,支撑和维护构成互为条件的两个方面。
若支架没有足够的支撑力,在顶板来压期间就无法维护直接顶下位岩层的稳定;若支架没有良好的护顶作用,支架与顶板的接触条件恶化,支架的初撑力不能充分发挥,仍不能取得好的支护效果。
因此,支撑是顶板控制的前提,维护是顶板控制的保障。
在《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类》行业标准中,将直接顶按其稳定性分为:不稳定、中等稳定、稳定和非常稳定4类。
根据顶板压力显现强烈程度,将基本顶分为:压力显现不明显、压力显现明显、压力显现强烈、压力显现非常强烈4个级别。
该分类中还给出了顶板分类对液压支架、单体液压支柱的支护强度要求等参考件。
在支护设计中。
护是解决直接顶下位岩层的稳定性问题,即支护密度的量值问题;支是解决顶板(直接顶和基本顶)作用于支架上载荷问题,即支护强度的量值问题。
通常把这种由于基本顶的周期性破断在采煤工作面支护系统中产生明显作用的力学现象称为周期来压。
两次周期来压之间的距离称为周期来压步距。
通常周期来压步距在初次来压步距的40%以下。
基本顶发生初次破断,大面积垮落,使工作面才力增大称为初次来压。
把开切眼煤壁基本顶初次来压时工作面煤壁间距离称为基本顶初次来压步距。
基本顶初次来压步距与顶板岩性、地质条件及开采条件等因素有关,其一般为20-45m。
基本顶从断裂到垮落是一个持续过程,持续距离通常可达4-8m。
综采工作面煤壁管理规定
×××综采工作面煤壁管理规定为加强综采工作面煤壁管理,防止综采工作面煤壁片帮事故发生,特制定以下管理制度:一、综采工作面煤壁片帮事故的预防第1条认真落实《采煤工作面作业规程》,支架初撑力必须达到规定值,对于软底卸载速度快的区段,设专人多循环对支架补液,防止顶板离层造成煤壁片帮和端面冒顶。
第2条严格控制采高,严禁采高大于液压支架的最大支护高度,液压支架必须接顶,确保综采支架正常增阻。
第 3 条顶板破碎、过特殊地带,要制定防止煤壁片帮和端面冒顶的专门措施,必要时采用化学材料进行煤壁和工作面端面顶板加固。
第4条采煤机割煤时必须及时移架。
采煤机与移架之间的距离,按照作业规程和补充措施的要求执行,超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止割煤进行处理。
第 5 条煤壁采成直线,工作面煤壁、刮板输送机和支架都必须保持直线。
第6条规范综采支架工操作行为,顶板破碎地点采取少降快移、带压移架,煤壁片帮时,必须超前移架,只有在超前移架到位后,方可使用伸缩前粱对端面空顶区域进行临时护顶,必要时采取人工超前使棚管理煤壁。
第7条实现正规循环和快速推进,减小煤壁矿压显现。
第8条软煤注水能提高煤层抗剪强度,松软煤层要实施煤壁浅孔注水防止片帮;较硬煤层注水易造成煤体软化,对于不宜采用煤壁浅孔注水的工作面应提前报调度室。
二、煤壁片帮端面冒顶处理第9条工作面运输机严禁行人,作业人员在运输机上工作,必须确认无煤壁片帮、端面掉顶等安全隐患,且工作面运输机在停电的状态下进行。
第10条综采工作面正常回采期间,严禁人员进入煤壁作业,确需人员煤壁作业时,现场必须安全确认,认真落实作业规程和补充安全技术措施中关于煤壁作业的相关规定。
第11条处理液压支架上方冒顶时,必须超前支护,进入煤壁人员严格执行敲帮问顶制度,确认无危险后,方可进入工作面。
第12条加强职工操作技能的培训和安全教育,严格按章作业,提高职工防止片帮伤人的安全意识。
浅谈综采工作面片帮冒顶原因及控制
6 t 3 4机 、风巷掘进期 间共揭露断层 1 8条,其中,落差大于 2 m 的断层 6条, D R断层穿过 6 3 4 工作面 。 地质构造 的存在 导致煤层节 理和裂 隙 比较发育 ,降低 了煤层 强度,使煤体变得 比较松散 ,容 易
引起 煤 壁 片 帮 。 3 . 2 邻 近 工 作 面 采 动 6 。 3 4工作面开采前 ,下部相邻 6 3 6工作面 已经回采完毕 ,其 中
3 l 5/3 1 . 5 。
2工作面片 帮、冒顶机理 随着工作面 的推进 ,煤壁在支承压力作用下处于不稳定状态 。 水平应 力迅速减小 ,垂直应力 急剧 增大,使煤体 内原有的节理裂 隙 增大并产生新 的裂 隙。随着 老顶 的周期性断裂,当支承压力达到一 定值后,节理裂隙较大的煤壁加剧破坏 ,从而造成煤壁片帮 。 冒顶是煤壁片 帮后续的矿压显现现象 。片帮 以后 ,加大 支架与 煤壁之 间的端面距 ,无支 护空间扩大。当直接顶 比较破碎 时,支架 顶梁不能完全很好 的接触 顶板,支架初撑力较小 ,造成顶板离层 , 并且 直接顶岩层 由于裂 隙的存在 ,其抗 拉强度也大幅 降低 ,当支护 不及破 碎顶板就要 冒落 ,造成 冒顶 。 3工作面片 帮、冒顶影响因素分 析
4 . 3 加快 推 进 速 度
表 2煤层顶底板特征
采煤工艺为单 一次采全 高走 向长壁后退式综合机械化采煤 ,全 部垮落法处理顶板 。工作 面主要设备 :液压支架 Z Y 4 0 0 0 / 0 9 / 2 l、 运输机 S G Z 一7 6 4/6 3 0 、 采煤机 M G 2 0 0 / 4 5 6 -A W D 、 破碎机 P L  ̄ l 一1 0 0 0 、 转载机 S Z Z 一7 6 4 / 4 0 0 、皮带机 s s J —i 0 0 0 / 2 ×7 5 、乳化泵 B R w 一
仰采大采高工作面煤壁片帮影响因素分析及控制措施研究
( S c h o o l o f R e s o u r c e s a n d S a f e t y E n g i n e e r i n g ,C h i n a U n i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d T e c h n o l o g y( B e i j i n g ) ,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ,C h i n a )
me c h a n i z e d h i g h c u t t i n g c o a l mi n i n g f a c e i n Do n g p a n g Mi n e,wi t h t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s ,n u me r i c a l s i mu l a t i o n, i n d o o r e x p e r i me n t ,s i t e me a s u r e me n t s a n d o t h e r s t u d y me a n s ,t h e f a c t o r s a f f e c t e d t o t h e c o a l wa l l s p a l l i n g t h e f a c t o r s ff a e c t e d t o t h e c o a l w a l l s p a l l i n g o c c u re d i n t h e f u l l y me c h a n i z e d u p w a r d a n d h i g h c u t t i n g c o a l mi n i n g f a c e we r e s t u d i e d .T h e me a s u r e s t o i mp r o v e d t h e i n i t i a l s u p p o r t f o r c e o f t h e p o w e r e d s u p p o t, t r o r e d u c e t h e c o a l c u t t i n g h e i g h t ,t o s p e e d u p t h e a d v a n c i n g r a t e o f t h e c o a l mi n i n g f a c e, t o r e i n f o r c e t h e c o a l wa l l w i t h g r o u t i n g a n d t o c o n t r o l t h e c o a l wa l l s p a l l i n g t e c h n o l o g y we r e p r o v i d e d a n d g o o d a p p l i c a t i o n e f f e c t s we r e o b t a i n e d .T h e s t u d y c o n c l u s i o n o f t h e p a p e r wo u l d h a v e c e tmn r r e f e r e n c e s i g n i i f c a n c e s h o w t o i mp r o v e t h e mi n i n g e ic f i e n c y a n d a p p l i c a t i o n s u c c e s s r a t e o f t h e f u l l y me c h a n i z e d u p wa r d a n d
采煤工作面顶板破碎带液压支架初撑力要求
采煤工作面顶板破碎带液压支架初撑力要
求
采煤工作面是煤矿生产中最重要的环节之一,而顶板破碎是采煤工作面中最常见的问题之一。
为了解决这个问题,煤矿企业采用了液压支架来支撑顶板,以保证采煤工作面的安全和稳定。
液压支架是一种能够自动调节支架高度的设备,它能够根据顶板的变化自动调整支架的高度,以保证顶板的稳定性。
在采煤工作面顶板破碎带中,液压支架的初撑力是非常重要的,它能够有效地减少顶板破碎的风险。
初撑力是指液压支架在安装后,对顶板的初次支撑力。
在采煤工作面顶板破碎带中,初撑力的大小直接影响到顶板的稳定性和安全性。
如果初撑力不足,顶板就会出现下沉或者破碎的情况,从而导致采煤工作面的安全事故。
因此,在采煤工作面顶板破碎带中,液压支架的初撑力要求非常高。
一般来说,初撑力应该在顶板破碎带的中心位置达到顶板重量的50%以上。
这样才能够保证顶板的稳定性和安全性。
为了保证液压支架的初撑力,煤矿企业需要对液压支架进行定期检查和维护。
在液压支架安装后,需要对其进行调试和测试,以确保初撑力的大小符合要求。
同时,在采煤工作面的生产过程中,需要对液压支架进行定期检查和维护,以保证其正常运行和稳定性。
采煤工作面顶板破碎带液压支架初撑力要求非常高,它直接关系到采煤工作面的安全和稳定。
煤矿企业需要对液压支架进行定期检查和维护,以确保其初撑力的大小符合要求。
只有这样,才能够保证采煤工作面的安全和稳定。
综采液压支架初撑力有关问题的探讨
综采液压支架初撑力有关问题的探讨摘要:我国在综采工作面中,经常出现液压支架的初撑力普遍相比额定初撑力低的状况,此类情况对采煤工作带来的极大的影响。
该文应对液压支架在进行综采工作面之时,初撑力所存在的问题进行探讨,应对存在的问题提出改良的措施与建议。
关键词:综采液压支架初撑力1 液压支架的初撑力现状1.1 实际初撑力较低液压支架的投入使用,使得回采工作面的顶板故障大幅度降低。
正因如此,导致人们对综采工作面中顶板的管理疏忽,对于初撑力问题,也没有深入的了解与探究。
从多年的采煤实践中,出现的问题皆是表明综采工作面中的顶板没有得到控制,出现冒顶、片帮等一系列事故频发,压垮支架、损坏等问题都会对采煤工作造成极大的影响。
根据专业统计显示,我国的综采工作延期生产的情况中,有75%以上,是由于支架问题所造成,支架损坏、冒顶问题,对生产工作的影响不可忽视。
造成此类事件的因素很多,但是,支架的实际初撑力无法达到额定初撑力,甚至远远低于支架中工作阻力的标称。
支架的实际利用比低,从我矿14#8810综采工作面中的资料显示,液压支架的实际初撑力是不足额定初撑力的50%;从四台矿的综采工作面的检测报告分析中表明,有81%的支架的实际初撑力无法得到额定值。
我矿的综采使用的液压支架,实际支撑力不足额定支撑力达到100%。
1.2 抗灾害和抗冲击能力下降初撑力受人为因素影响,导致初撑力、工作阻力的水平较低,导致工作面中的支架初撑力相差巨大,在顶板受压之时,支架无法承受压力,超出额定受压值,这种潜在的危险,很容易被人忽视。
一旦出现围岩变化、顶板来压之时,便会促进下沉速度,顶板事故随之发生。
四台矿14#层8715综采工作面,由于初撑力低而导致顶板无法控制,覆岩从煤壁切落。
14#层8713工作面采用ZZ5600-14/28的掩护式支架,工作阻力为3501。
也是由于初撑力较低,无法保持顶板平衡压力。
当压力周期来时,支架中的安全阀出现频繁开启、卸载,从而导致油缸爆裂。
综放工作面液压支架初撑力不足分析与研究
液 压支 架是 工作 面机 械 设 备 的 重要 组 成 部 分 ,
距: 1 . 5 m, 最大 控顶距 : 5 5 5 0 mm, 最小控 顶距 : 4
9 5 0 m m, 初 撑力 : 6 1 8 4 k N。B R W5 0 0 / 3 1 . 5 / 2 0 0型
护共 布置 2 0 5部 液压 支架 , 其中1 9 7部 为基 本 架 , 架
型: Z F 6 8 0 0 / 1 8 / 3 5 ; 8部 过渡 支架 , 架型: Z F G 7 2 0 0 / 1 9 / 3 6 H;2 部 Z T Z 2 4 0 0 0 / 1 9 / 3 6 型 端 头 支 架 Z F 6 8 0 0 / 1 8 / 3 5为 四柱 支 撑 掩 护 式 低 位 放 顶 煤 液 压
支架 , 其 主要技 术参 数如 下 : 支 架 高度 : 1 . 8~ 3 . 5 m, 工作 高 度 : 2 . 4~3 . 0 m, 工作阻力 : 6 8 0 0 k N. 中 心
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 1 - 2 0
由表 1可知 : 1 6 0 4综 放 工 作 面机 头 位 置 支架 初 撑 力平 均为 7 8 6 . 3 9 k N, 工 作 面 中 部 位 置 支 架 平 均 支 撑力 为 1 4 1 2 . 8 2 k N, 工作 面机 尾位 置 支架初 撑 力
面初撑 力平 均提高了 4 2 . 7 7 %, 对提高 支架初撑力起 到了一定 作用。
关键词 : 综放 工作 面; 液压支架 ; 初撑力
中 图分 类 号 : T D 3 5 5 文 献标 识 码 : B 文章编号 : 1 0 0 5 . 2 7 9 8 ( 2 0 1 4 ) 0 l 一 0 0 5 0 — 0 3
综采工作面液压支架初撑力实测研究
9 0 0 0 k N, 支护高度为2 . 5 ~5 m, 支 架移 阻 阶 段 和 卸 载 移 架 阶 段 , 其 中初 撑 增 阻 和 下 , 操 作人 员在 升 架 时, 一 般 待 支架 接 顶 后 , 分 别 停 留5 架 步 距 为 8. 65 m , 中心 距 为 1 . 7 5 m , 支护 卸 载 移 架 两 个 阶段 顶 板 下沉 量 较 大 J ~1 5 s 后, 即可 达 到额 定初 撑 力 。 ( 6 )
摘 要 : 该文以山西凌志达 煤业有限公 司1 5 1 0 1 - r 作面液 压支架初撑 力 现 场实测资料 为 基 础, 展开对初撑力实际情况的测定, 研 究了 初撑力对顶
板 的影响, 分析T- r 作面液 压支架初 撑力不足的相关因素, 强调了 提 高初撑 力的重要 性, 并提 出了提 高液压支架初撑 力的措施 。
垫 ! Q: !
工 业 技 术
Sc i e nce an d Te ch nol o gy I n n ova t i on He r al d
综 采 工作 面 液 压支 架 初 撑 力实 测研 究
冯敏 ( 山西凌志达煤业有限公 司 山西长治
0 4 6 6 0 6 )
1 5 l 0 1 工 作面 走 向长 为 1 7 5 m, 倾 斜 长 撑 力不 低 于 额 定值 的 8 O %相差 甚 远 , 初 撑 力 传 递 , 压力离散性 大。 ( 4 ) 由于 作面 顶 板 条
l 5 5 5 m, 倾斜 面积2 7 2 1 2 5 m , 煤 层 倾 角 过 低 达不 到对顶 板 有 效 支 护的 要求 。 除7 0 0~9 0 0 m处 最 大 坡 度 达 1 3。 外 其 余 平 均 1 。~3 。, 煤 层最 大 厚 度 4. 2 m , 最
采煤工作面煤壁片帮机理及防治技术
图1片帮形式示意图收稿日期:2012-10-11作者简介:高志杰(1964-),山西楼俊矿业集团有限公司工程师。
采煤工作面煤壁片帮机理及防治技术高志杰(楼俊矿业集团有限公司,山西柳林033300)摘要:采煤工作面煤壁片帮是工作面常见事故之一。
本文通过对采煤工作面煤壁片帮的形式和片帮机理分析,并结合较软煤层的片帮从多个方面分析研究了片帮的影响因素,给出了有效防治片帮的措施,对煤矿的安全、高效生产具有重要意义。
关键词:煤炭生产;片帮;防治技术;软煤;大采高中图分类号:TD263文献标识码:A 文章编号:1008-8881(2012)04-0035-03山西煤炭管理干部学院学报Journal of Shanxi Coal-Mining Administrators College 2012年11月第25卷第4期Nov.,2012Vol.25No.4随着煤矿机械化、大型化的发展,采煤工作面的高度不断增加,伴随而生的大采高工作面煤壁片帮问题越来越严重。
煤壁片帮不但影响煤矿的正常生产,而且给矿井带来了很大的安全隐患。
当片帮大面积发生时,因控顶距较大产生的上腹岩层压力就会向支架转移,造成支架受力不均,进而发生破坏。
有时,较大的煤块也会对工作面的设备造成影响,且大煤块的破碎本身就是个问题。
因此,研究采煤工作面的片帮机理及其防治技术具有重要意义。
1工作面片帮形式大量观测资料和分析发现煤壁片帮主要发生在工作面顶部及中部(如图1所示,图中C 为片帮深度)。
大体可以分为三种形式:图1-a 重力滑落式片帮最为常见,片帮深度较小;图1-b 压剪式片帮主要发生在顶板来压期间,片帮深度大,易造成工作面空顶距过大,引发端面冒顶事故;图1-c 横拱形片帮在工作面内较少发生,多发生于巷道内。
但是,构造应力的存在往往使得问题更加复杂。
2煤壁片帮机理分析工作面前方煤壁的塑性区煤体当受到割煤、移架等外力影响时时煤壁将会发生片帮现象。
工作面煤壁片帮主要形式有重力滑落式片帮、压剪式片帮和横拱形片帮。
大采高工作面煤壁片帮的原因及预防措施
大 采高 工 作 面煤 壁片 帮 晒原 因及预 防措 旋
山 东兴 杨矿 业有 限责任公 司 张 明华
【 摘 要] 在厚煤层 开采 中采用大采高开采方 法, 适合地质 构造 复杂、 煤质松软的厚煤层 , 工作 面煤壁容 易发 生片帮 , 顸板 易发 生冒顶 事故 , 给煤矿 的安 全开采带来严重的威胁 。本文介绍 了大采 高综采的工艺特点 , 重点分析 大采 高工作 面煤 壁发 生片帮的原 因, 并针 对其原 因提 出相应的预 防措施 。对 于实现煤矿的安全生产、 提 高经济效益和社会效益来说 具有重要现 实意义。 [ 关键词] 大采高 工作 面 煤壁片帮 原因 防止措施
参 考 文 献
火 规范》 ( G B 5 0 2 2 — 9 5 ) 作为对 建筑 内部装 修工程进行 消防监督 的主要 审核依据 。二是 要检查 内部装修是 否遮挡消防设施 、 疏散指示标志及 安 全出 口, 有无妨 碍消防设施 和疏散走道的正常使用 。三是检查是 否
[ 1 ] 建筑 内 部 装修设计 防火规范 G B 5 f ) 2 2 2 ~ 9 5 ( 2 0 0 1 修订版) . [ 2 ] 中华人 民共和 国公安部 消防局. 中国消防手册 上海 : 上 海科 学
1 . 大 采 高 综 采 的 工 艺特 m左右 。这类 煤层
若采用 分层综采 , 则 采高较小 , 影 响经济效益。若采用放顶煤 综采 , 则 煤层又较 薄, 不 太适 宜。2 0 世纪 8 O 年代以来 出现了一批大采高综采工 作 面。采 高大于 3 . 5 m时 , 支架稳定性差 , 煤壁易 片帮 , 管理难度大 。由 于 支架 的支撑高度 大 , 支架各部件 的连接销轴与孔之 间存 在轴向和径 向间隙 , 即使在水平 煤层的工作条件下 , 支架也会产生歪斜 、 扭转甚至 倒架 。经计算和实 际测量 , 当支架高度 为4 . 5 m, 水平放置 时 , 立柱横 向 偏斜角 可达 3 . 4 。 , 顶梁横 向偏移距离 为3 0 0 — 4 0 0 a r m, 当支架 向前或后倾 斜 ±1 。 时, 梁端距变化 ± 7 0 a r m, 若 采煤机向煤壁侧倾斜 6 。 , 端面距将增 加 到8 0 0 a r m, 容易发 生冒顶事故 ; 若采煤 机向采空侧倾斜 6 。 , 滚筒就要 割 支架顶 粱。而如果 煤层 又倾角 以及 底板不 平 , 支架更 容易歪 斜 、 倾 倒 。从而 导致顶 梁互 相挤压 ; 支架 难前移 , 或顶梁 间距过大而发生漏矸 现象 。 2 . 大采高煤壁片帮的原因 ( 1 ) t g 质方 面的因素。由于煤 层的厚 度不 同 , 内部的裂 隙分 布和发 育也 有很大 的区别。软煤 内部结 构不致密 。并且含有 大量的缝隙 , 当 支 承压力大于抗 压强度时 , 可认 为软煤层的变形是 由众多微裂隙和不 致 密的煤块共 同作用 的。而硬煤的内部结构致密 、 微 裂隙较少 , 但 裂隙 的延展性较好 。由于硬煤致 密 、 强度大 、 在采动应力场 的作用下 , 侧向 约束力难 以达 到破坏致密煤块 的程度 , 则可认为硬煤 的变形 、 移动 、 破 碎 主要是 由煤体 内部 的裂隙 引起 的。 ( 2 ) 综采工作 面管理及操作 。由于液压支架 的初 撑力和实际 工作 阻力不足 , 使得煤体上覆岩层的支撑力前移 , 造成工作面煤 壁的片帮和 架前 的冒顶 , 可 能引发 事故 、 危 害矿井 职工 的生命 安全 。在开采工 程 中, 拉架工 人跟不上采煤机 的运行速度 、 造成移 架滞后 , 不能及 时打开 护帮板 、 保 护新暴露 的煤壁 , 加剧工作面煤壁的片帮 。 ( 3 ) 周 期来压。大采高综采工作面开采一次性煤层厚度大 、 开采强 度高, 工作面来压期间 , 基本顶 的回转运动对直接顶产生剪切和压缩破 坏, 将部分 支承压力转移 到煤 壁上, 工作 面来压显现剧烈, 易使 围岩裂 隙发育, 对顶板岩体 的稳定性极为不利, 矿山压力也容易导致大采高支 架前方的煤壁裂隙发育, 易发生煤壁片帮诱发工作面机道冒顶。 3 . 大采高煤 壁片帮预 防措施 大采 高综 采面容易 出现 煤壁大面积 片帮 , 片帮后端面距加 大。顶 板失去煤壁 的支撑 , 常常造成 冒顶事故 。大面积 、 大深度片帮也是周期 来压的显现 。大采高综采 面片帮程度是不 同的, 有 的基本不片帮 ; 有的
浅谈液压支架初撑力
浅谈液压支架初撑力摘要:针对当前综采工作面液压支架普遍存在初撑力不足的问题,探讨了液压支架初撑力不足的原因及采取的措施和对策,深入分析了应用效果比较明显的液压支架自动增压初撑系统的原理,液压支架自动增压初撑系统能有效地保证液压支架初撑力的要求,从而提高液压支架系统的可靠性,为煤矿安全高效生产带来一定的便利条件。
关键词:液压支架初撑力自动增压初撑系统初撑力是液压支架的主要技术参数之一,它对有效地管理顶板和保证液压支架的稳定性具有十分重要的意义。
支架对顶板的支撑力,是立柱活塞腔内液体达到管路额定工作压力时的初撑力,称为额定初撑力。
在生产中,特别是当支护速度低于回采速度时,为提高支护效率,操作工操作速度快,常出现支架的初撑力不足现象,导致直接顶的早期离层与破碎,支架不能通过直接顶传递对老顶取得平衡而失去支撑性能,甚至发生重大恶性事故。
由此可见,使液压支架的实际初撑力达到设计要求是保证采煤工作面正常支护的关键因素,保证液压支架初撑力一直是科研和生产使用中十分关心的问题。
1 液压支架初撑力不足原因分析调查研究表明,国内多数采煤工作面都存在着初撑力严重不足且分布不均匀的问题,许多支架立柱的实测初撑力仅为14Mpa,而初撑力的设计值一般在30Mpa以上。
导致支架初撑力不足不均的问题的主要原因如下。
(1)泵站压力较低,主供液管路中有一段较大管径的胶管,受设计要求的限制,其承压能力不很高。
为便于工作面支架的液压系统的管理与维护,在实际使用中,泵站调定压力一般都低于设计要求的压力值。
(2)泵站距工作面较远,工作面较长,管路通径与阀件的流量受到高压的制约,使液压系统中压力损失严重,特别是对于一次布置的集中泵站。
(3)因顶、底板不平及浮煤、浮矸的影响,很难掌握初撑供液时间。
为加快支护速度,初撑的供液时间不可能很长。
(4)多人操作支架或多架同时操作,使支架各立柱供液不均。
(5)部分管接头密封不好,存在漏液现象。
总之,影响初撑力的因素很多,在不同的条件下,可能有不同的因素决定初撑力的大小。
综采工作面煤壁片帮的原因及预防-文档资料
综采工作面煤壁片帮的原因及预防1 引言煤体在未开采前,处于原始应力状态,应力保持相对平衡,煤体呈现一定的相对连续性。
而当煤体开采后,煤壁附近煤体应力平衡遭到破坏,水平应力迅速减小,由于开采引起的支承压力的作用(垂直应力)迅速增大,使煤体产生新的节理、裂隙,即开采引起的次生裂隙发育,煤壁处于不稳定状态。
随着老顶的周期性断裂来压,煤壁会在节理裂隙最发育的地方最先受到破坏。
当支承压力达到一定值后,煤体加剧破坏,从而造成煤壁片帮。
煤壁片帮后易导致端面顶板垮落,从而给安全生产带来隐患并影响工作面正常推进,如何有效控制煤壁片帮是综采工作面能否安全高效开采并取得良好经济效益的关键。
2 引起片帮的原因分析2.1工作面布置采用条带布置采煤工作面,如果采用仰采方式布置时,煤层重心向采空区方向偏移,受重力影响,上部煤层易垮落,易造成片帮事故。
2.2采高当加大工作面的采高时,工作面顶板压力随之增大,煤壁前方支承应力集中程度也随之增大,从而加剧工作面煤壁片帮。
另外工作面采高越大,煤壁重心越高,也就越不稳定,煤层自然容易垮落。
2.3地质构造当工作面断层、节理发育时,断层、节理会破坏煤层的连续完整性,当煤层节理与工作面平行时,节理会使煤层中形成许多光滑的“滑面”,降低煤层强度,使煤体结构变得相对松散,很容易从煤层上滑塌下来,造成片帮。
2.4矿山压力井下采掘活动无时不在受到矿山压力的影响,尤其在采煤工作面周期来压期间,工作面煤层顶板压力骤然增大,煤层受到挤压,可能引起片帮。
2.5支护质量当工作面支护质量较差,液压支架初撑力未到达回采作业规程规定值,使部分顶板压力转移到煤体上,导致煤体片帮。
3 预防煤壁片帮措施3.1优化采区及工作面设计。
对于节理发育的煤层在采面优化设计时,要使工作面与煤层节理垂直或斜交,预防片帮发生。
对于片帮严重的采区在布置工作面时尽量考虑采用俯斜开采。
工作面采用俯斜开采可以避免煤壁片帮或减轻煤壁片帮程度。
3.2加快工作面推进速度。
采煤单体液压支柱初撑力的影响因素探析
采煤单体液压支柱初撑力的影响因素探析1 初撑力的重要性从顶板控制的各种要求来看,不论是防压、防漏还是防推,都要求采场支柱具有较高的初撑力。
因此在预防顶板事故中,应把初撑力摆在最重要的位置,这是因为支柱工作阻力在相当大程度上取决于支柱初撑力。
在支柱密度与支护系统刚度一定的条件下,初撑力大,工作阻力也大。
另外,对于松软底板,较大的支柱初撑力能起到对底板的预压实作用,从而使支柱在顶板下沉中能较快地达到恒阻阶段。
考虑到提高初撑力可以预防直接顶离层,可以使支柱更快地达到需要的工作阻力,以平衡垮落带岩重,因此应当在工作面支护设计时增加支柱初撑力这个指标,才能更好地控制顶板和预防冒顶事故。
2 工作面初撑力低的原因分析2.1 底板松软使支柱钻底支柱压入底板的主要原因是由于与支柱接触的底板产生的比压超过了底板岩层本身的极限抗压入强度,造成底板破坏、底板的抗压入阻力急剧下降所致。
采场中单体支柱钻底量一般主要和下列因素有关:(1)采场顶板压力的大小分布;(2)采场底板的承载能力;(3)支柱的性能与结构(特别是底座面积的大小);(4)支柱的作用时间。
当支柱底座对底板的压力超过底板承受极限比压时,底板岩石即遭到破坏,这时支柱的钻底量迅速变大。
支柱钻底量大,必然导致顶板下沉量大,顶板离层加大,并使顶板更加破碎。
另外,因为支柱底座对底板比压高时支柱就发生钻底,必然使支柱的初撑力无法提高,支护系统刚度不高,因此使支护系统整体的稳定性也变低。
特别是在支柱刚注完液时,因底板还没有压实,支柱钻底速度很快,从而导致初撑力迅速下降,使支柱实际仅获得很低的初撑力。
随着支柱初撑力的降低以及底板的进一步压实,支柱的钻底速度将下降。
支柱的初撑力下降是具有一定限度的,当支柱的初撑力很低时,底板的变形速度将变慢,阻止初撑力的进一步降低,并且由于顶板的下沉,使支柱能保持一定的初撑力,这样支柱在始终有一定压力的情况下发生缓慢下沉,使支柱保持一定的初撑力。
采煤工作面割煤时初撑力__概述说明以及解释
采煤工作面割煤时初撑力概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨采煤工作面割煤时的初撑力问题。
初撑力是指在采煤过程中,为保证工作面的稳定性和安全生产,对支护设备施加的最初力量。
它直接影响着工作面的安全性、高效性以及支护设备的使用效果。
本文将从采煤工作面割煤技术概述、初撑力与安全生产关系分析、初撑力实际操作技巧探讨等方面进行论述和分析。
1.2 目的本文旨在深入探讨和了解采煤工作面割煤过程中初撑力的重要性,对它与安全生产之间的关系进行分析,并提出一些合理合适的操作技巧,以期达到确保工作面安全稳定运行的目标。
1.3 结构本文共分为五个部分,结构如下:第一部分为引言部分,介绍了文章内容、目的和结构。
第二部分主要阐述了采煤工作面割煤技术概述,包括割煤过程、初撑力的重要性以及相关设备和工艺。
第三部分对初撑力与安全生产的关系进行分析,包括对工作面稳定性和事故风险的影响以及在安全管理中的初撑力要求。
第四部分探讨了初撑力实际操作技巧,包括选择合适的支护方式和参数设置、初撑力测量方法与标准以及响应初撑力变化的调控策略。
第五部分为结论与展望,总结核心观点和实践经验,并对未来发展方向和趋势进行展望,最后进行结语。
通过以上整体框架,本文将详细阐述采煤工作面割煤时初撑力的概况、重要性、安全生产关系分析、实际操作技巧以及结论与展望,旨在为相关行业提供参考和启示。
2. 采煤工作面割煤技术概述2.1 采煤工作面割煤过程采煤工作面是指在矿井开采中,进行煤炭开采的主要区域。
割煤是采煤过程中最为核心的环节之一。
割煤过程是利用刀具对工作面的煤岩进行切削和打碎,以便将其顺利转移到运输装置上并运出地下。
这个过程需要合理选择和配置相应的设备和工艺,实现高效、安全的割煤操作。
2.2 初撑力的重要性初撑力是指在割煤过程中对筑前支护进行预先施加的力量,也叫做初期装载。
它起到了维持工作面稳定性和保障生产安全的关键作用。
适当施加适合于层位结构特点和地质条件的初撑力,可以有效增强支护系统对工作面岩体的约束能力,避免发生岩爆、冒顶等事故,保证人员安全。
综采工作面液压支架初撑力实测研究
(1)工作 面 液 压 支 架 无 初 撑 力 保 证 系 统,供 液流 量较小,阀组通 过能力低[3]。(2) 液 压 系统 元 件 的质 量 较 低,难 于 保 证 供 液 压力。
主 要 表 现 为: ①高压供液管路及其接口质量较低,未能 达 到支 架 设 计压 力要求,在 供 液 压 力还未 达 到额定初撑力时容易发生爆裂和脱扣。②液压 系统中的阀组等部位时常出现漏窜液现象。 ③现场管理中机电设备检修不够到位。 3.2 人为操作因素 (1)工人升 架 时间较 短,导 致支 架供 液 不足。大多 数 情况下当支 架 刚 一 接 顶 后 即 停 止供 液,达 不 到额 定 初 撑力。(2)多段 分 组 作业,多架多组 操作,导 致系统流 量分 散,
表1 初撑力实测统计(KN/架)
测区 平均值 最大值 平均值/额定值
Байду номын сангаас
上部 3012 6028
42%
中部 2800 6230
39%
下部 2985 6122
41%
平均 2932 6126
41%
由表1可见,整 个工作面支 架 实 际平均
初撑力为2932 k N/架,仅占到额 定初撑力 的 41%,与 采 煤 质 量 标 准 规 定 的 综 采支 架 初 撑力不低于额定值的80 %相差甚远,初撑力 过低达不到对顶板有效支护的要求。 2.2 支架初撑力对支架工作阻力的影响
15101工作面 液 压 支 架 额 定 工作阻 力为 9 0 0 0 k N,支 护 高度 为2.5~5 m,支 架 移 架步距为8.6 5 m,中心距为1.75 m,支 护 强度为2.5~5 M Pa,泵站所能提供的最大 压力为31.5 M Pa,采用电液 控 操作系统 对 支架实施操控。
综采工作面液压支架提高初撑力的途径与效果
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该cgi接口负责对数据库的连接读写访问和控制然后数据库又将结果通过cgi程序送回给web服务器最后再由web服务器将该访问结果以动态网页形式发送到用户的浏模式下的物流管理系统集团可以及时地了解到客户对产品的需求情况从而为企业的正确决策提供了保证而且还可以保证用户订单数量与库存数量的同时更新即保证了数据的一致性同时提高了公司的信誉必将带来良好的经济效益和社会效益
5 、建议
平煤集团作为新中国开发建设的第一 个大型矿区、国家规划建设的十三家大型 煤炭基地之一、铁道部拟建的全国十大煤 运通道之一,煤炭资源丰富,生产规模庞 大,资金实力雄厚,与海尔有着一定的相 似之处。笔者认为,在中国具体的国情及 当前物流状况下,平煤集团可借鉴海尔模 式,成立相对独立的物流部门,为公司提 供相对专业化的物流服务。随着社会经济 环境的发展和自身规模的扩张,可把自己 的物流部门逐渐培育成为专业化的第三方
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能 源
中国科技信息 2006 年第 8 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2006
基础上增加了一个定压阀,即当初撑压 力达到一定值后,初撑保证系统自行切 断,停止初撑。这两种系统在井下使用 中都获得了较好的效果。
2.5 自动控制系统 在电液控制等系统中,可采用初撑延 时器、压力传感器,使得支架只有初撑到 足够时间或者达到一定压力后才能将讯号 传到相邻支架上。 2.6 其它方面 由于支架部件间的铰链摩擦和支柱的 摩擦,支架作用于顶板的实际初撑力小于 由压力表读数计算出来的初撑力。根据国 外测定,一般约损失 10~15%,因此减小 铰接摩擦损失也是必须重视的一个因素。 另外,为了方便于观察,目前井下在 液压支架上都要求配有压力指示仪表,如 小型压力表、压力指示器等,这也有助于 操作时控制初撑压力。
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第一作者简 介 : 张福根 , ,93年 1 男 16 2月生 ,9 7年毕业 于 18
太原工业大学信息工程 系电测专 业 , 师 , 工程 山西省 电子 系统 工
程公 司 , 山西省太原市迎泽区新建路 l ,30 2 0号 0 0 0 .
Su yo t a td nAni mmigCa a it f V rq e c o wa dn y tm j n p blyo F e u n yF r r igS se i T
于煤矿生产 中的长壁 工作面来 说 , 尤其是 采高较大 的、 煤层较 软
设增压设备等 。第二 , 因素 。支架操 作工完全依靠经验决定 人为
是 否停止 升柱 , 而且供 液时间短 , 支架难 以达 到额定初 撑力 。 使
的综采工作 面 , 煤壁片帮现象较 为普遍 , 的甚 至影响 了煤矿 的 有
摘 要 :通过 对液 压支架初 撑力不足的原 因分析和 不同初撑 力对工作 面煤壁破坏 的
பைடு நூலகம்
数值模拟 分析 , 出提 高支架初 撑力可 以有 效减 少工作 面煤壁片帮 , 指 并提 出 了提 高液
压 支架初 撑 力 的措 施 。
关键词 : 煤壁 片帮 ; 撑力 ; 初 数值模拟 中图分类号 :D 5 + T 3 5. 4 文献标识码 : A
安全生产 。煤壁片帮是多种因素共同作用的结果 , 而液压支架的
在 实际生产中 , 了防止管道破裂 , 为 管理人 员把泵压设置 得低于 额定压力 , 这样使得液压支架达不到额定初撑力 。 管理人员 日 常 维 护不足 , 系统存在 跑 、 滴 、 液压 冒、 漏现象 , 造成供 液系统 的压
第 2 期 3
收稿 日 :0 10 — 4 期 21—6O
液压支架初撑力对工作面煤壁 片帮的影响分析
徐 长红 杨 , 耸
(. 1 太原理工大学矿业工程学 院, 山西太 原 ,3042 002 ;. 河南理工大学瓦斯地质与瓦斯 治
理省部共建 国家重点实验室培育基 地 , 河南焦作 ,5 0 0 440 )
Z ANG - e H Fu g n
ABS TRACT:T i p p ra ay e ec mp st np n ilsa dc aa trsiso V e u n yfr adn y tm, n h s a e n lz st o o i o r cp e n h r ce t f h i i i c T f q e c w ri gs se a d r o
,
,
a o t g df rn oaiain mo e fsn i g a d rc iig a tn a ice sn h s lt n d ge y ui zn h d pi ie e t lrzt d s o e dn n e evn e n n p o n n ra ig te ioai e re b t iig te o l
( 责任编辑 : 薛培荣 )
[] 陈宏 , 2 张伟 , 陆建华. 电视 同频 转发器 在无锡地 面数字 数字 电视 中的应用 E] J. 与电视技术 ,07 1)2— 1 广播 20 (1 : 3. 9
[ ] 张立毅. 3 电视 同频转发 系统 的实现 []电信科 学 ,9 7 7 : J. 19( )
支架支 设时 , 将活 柱升起 , 托住顶 梁 , 利用 升柱工 具和 紧锁 装置使 支柱 对顶板产生一个主动力 。这个 最初形成 的主动力称 为支柱 的初撑力 。对于液压支柱 , 即是泵压所形成的支柱对顶板
1 液压 支 架初撑 力不 足 的原 因分析
造成 液压支架实际初撑力较 低的原因是多方 面的 ,综合考
s de o a u e o n ra igte ioain d ge n e u igfe u n yitr rn e w ih icu e ice sn t issmeme s rsfrice s h slt e re a d rd cn q e c nef e c , hc n ld n r ai g u n o r e
t ed sa c ew e e dn n e evn ne n , kn ain s f rp g t n ls f lcr a ei e p c h it eb t e ns n iga drc iiga tn a ma igrt a u eo o a ai so e t cw v f es a e n ol p o o e i nr
bo k feri n o n jcsa o t ghg e o tobc t n al ie b t n , dcmbnn i rn lc ra a dg u do et d pi ihr rn akr i a ds ls l ea e a a ot n r b , n f t ao m d o n n n 0 iigd e t
虑主要有 以下几方面 : 第一 , 装备技术 问题 。液压支架 没有初撑 力保持阀和工况 自动监控 系统 , 供液系统 的压力 损失大 , 没有加
的撑力 。 提高液压支架初撑力可以减少顶板离层 , 增强顶板的稳 定性 , 减少工作 面顶板端 面破碎度及煤壁片帮。 大部分煤矿在开采过程 中工作面煤壁都 有片帮 的现象 。对
力损失 。
初撑力是煤壁片帮的重要影响因素之一,本文采用数值模拟手
段 研究 了液压支架不 同初撑力对煤壁破坏的影响规律 。
参考 文献
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术 ,o 13 :4 3 . 2o ( )3 — 7
科技情报开发 与经济
文章编号 : 0 — 0 3 2 1 )3 0 7 - 2 1 5 6 3 ( 0 12 - 19 0 0
S IT C F R A IN D V L P E T& E O O Y C- E H I O M TO E E O M N N CNM
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第2 卷 1