02-大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是一种应用在松软厚煤层大倾角开采的一种新技术，旨在提高煤矿开采效率，减少开采成本，保障矿工安全，并且降低对环境的影响。
本文将介绍该技术的原理、设备和应用情况。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是指在松软的煤矿岩层中，使用机械化设备对煤层进行开采的一种方法。
相比传统的人工开采方法，综合机械化开采具有高效、安全、环保等优势。
该技术主要由综合机械化采煤设备、煤矸石采运设备和支护设备等组成。
综合机械化采煤设备主要包括高压输送泵、煤条机、剥煤机和充填机等。
高压输送泵用于向煤工作面输送高压水流，煤条机用于将岩层剥离，剥煤机用于将煤层刮下，充填机用于对采空区进行填充。
这些设备的运行可以实现连续、高效的煤层剥离和开采。
煤矸石采运设备主要包括装煤机、运煤机和装车机等。
装煤机用于装载采煤机剥离下来的煤层，运煤机用于将煤层运输到矿井地面，装车机用于将煤矸石装车运走。
这些设备实现了煤矿生产过程中煤矸石的高效处理和运输。
支护设备主要包括液压支架和顶板支护机械等。
液压支架用于支撑工作面的顶板，防止地质灾害的发生。
顶板支护机械用于对顶板进行加固和支撑，避免塌方和顶板冒落的事故。
目前，松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术已经在国内外多个煤矿得到了应用。
这些煤矿主要位于澳大利亚、南非和中国等煤矿大国。
通过采用该技术，这些煤矿实现了煤层开采的连续、高效和安全。
该技术还减少了对环境的影响，降低了煤矿的生产成本。
综合机械化开采的应用还存在一些挑战和困难。
松软厚煤层的工作面容易发生塌方、冒顶和冒落等地质灾害。
需要加强煤工和设备的安全防护措施，提高工作面的稳定性。
该技术的设备和维修成本较高，需要提高设备的可靠性和维修效率。
煤矿的环境保护问题也需要加强，尤其是对采空区的填充和复垦工作。
还需要研发新的松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采设备，以适应不断变化的煤矿工况。
综采液压支架 简介课件
综采液压支架在综采工作面中起到支护作用，防止工作面坍塌，确保采煤作业 安全；同时，它还可以控制工作面的形状和尺寸，保证采煤机的正常作业。
结构与组成
结构
综采液压支架主要由底座、立柱、顶梁 、掩护梁、前后连杆、推移装置等组成 。
VS
组成
底座是支架的基础，用于支撑整个支架； 立柱是支架的支撑机构，用于支撑顶梁； 顶梁是支架的顶部构件，用于支撑和固定 采煤机；掩护梁和前后连杆是支架的稳定 机构，用于保持支架的稳定性和整体性； 推移装置是支架的移动机构，用于实现支 架的前后移动。
随着科技的不断进步，综采液压支架的技术水平也在不断提高，更 加高效、安全、智能。
应用范围拓展
除了煤炭开采，综采液压支架也逐渐应用于其他矿产资源的开采， 如金属矿、非金属矿等。
技术瓶颈与突破方向
材料强度与轻量化
01
目前综采液压支架的材料强度和轻量化还存在一定的技术瓶颈
，需要进一步研究和突破。
智能化与远程控制
结构件损坏
如支架立柱弯曲、底座变形等。排除方法包括更 换损坏部件、进行校正等。
电气系统故障
如按钮失灵、指示灯不亮等。排除方法包括更换 电气元件、检查线路等。
05
综采液压支架的发展趋势与
挑战
市场需求与发展趋势
市场不断扩大
随着煤炭等矿产资源的需求不断增长，综采液压支架的市场需求 也在不断扩大。
技术水平提高
工作原理及特点
工作原理
综采液压支架的工作原理是利用液压能实现对工作面的支撑 和控制。液压能通过液压泵转化为机械能，推动立柱升降和 推移装置移动，实现支架的支撑、移动和调整。
工作特点
综采液压支架具有自动化、智能化、高效化的特点，可以实 现对工作面的快速支撑和稳定控制，提高采煤效率和质量； 同时，它还可以适应不同的地质条件和采煤要求，实现灵活 作业。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层是指煤层的岩性比较软，煤岩的破碎性较好，透气性较差，煤与岩石的分界面模糊。
大倾角是指煤层的倾角超过45度。
综合机械化放顶煤开采是一种将人工掘进与机械化设备相结合的放顶煤开采方法。
本文将围绕着松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采进行探讨，主要包括以下几个方面的内容。
研究松软厚煤层的物理力学性质对机械化放顶煤开采的影响。
通过对松软厚煤层的岩性和物理力学性质进行实地调查和实验研究，了解煤层的硬度、韧度、压缩性、裂纹扩展性等指标，并针对这些指标对机械化设备的适应性进行分析和评价。
探讨松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采方法的选择与优化。
根据煤层的倾角、厚度和物理力学性质等因素，选择适合的机械化设备和放顶煤开采方法。
在倾角较大的情况下，可以采用回采工艺，如逆槽、瓦斯抽放等技术手段，提高煤层开采效率和安全性。
研究松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采过程中的煤与岩石分离机理。
对于松软厚煤层来说，煤与岩石的分界面模糊，煤岩混合物的分离是放顶煤开采的关键问题。
通过分析和研究煤与岩石的粘结特性和分离机理，探讨合理的分离方法和技术，提高煤岩分离效率。
对松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采的工艺流程进行优化设计。
通过对整个开采过程的流程、设备和参数进行综合考虑和优化，提高开采效率和安全性，降低煤层开采成本。
还可以对煤层的顶板支护和瓦斯抽放等问题进行研究，提高开采的安全性和环保性。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是当前煤矿开采中一个重要的课题。
通过对煤层物理力学性质的分析和评价，选择合适的开采设备和方法，研究煤与岩石的分离机理，优化开采工艺流程，可以提高煤层开采的效率和安全性，对于解决目前煤炭资源紧缺和能源短缺问题具有积极意义。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是一种在松软、厚煤层中进行的矿山开采方法。
这种方法可利用综合机械化设备，将煤矿的煤层逐层开采下来，以提高煤炭的采空率
和回采率。
本文将介绍松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采的工作流程和设备的使
用。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采需要选择合适的开采工艺和设备。
针对松软、厚煤层，常用的开采工艺包括放顶瓦斯竖井法、放顶瓦斯钻井法和放顶瓦斯块顶法等。
这
些工艺的共同特点是可以较好地控制煤层的顶板稳定性和放顶煤效果。
进行松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采时，需要使用综合机械化设备来进行作业。
这些设备通常包括在井下使用的掘进机、支架、电钻、托矿机等。
掘进机主要用于煤
层的掘进和供煤，支架用于保护开采工人和煤矿的安全，电钻用于钻孔并放爆，托矿机用
于将煤层运出井口。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采的工作流程一般包括以下步骤：进行井下设
备的安装和调试，确保各种设备工作正常；然后，进行煤层的掘进和支护工作，以确保开
采工人的安全；接着，进行钻孔和放爆作业，将煤层放顶；将放顶煤层的煤炭运出井口，
进行后续的加工和销售。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层大倾角是指倾角大于35度的煤层，由于其特殊的地质条件和丰富的资源储量，对于高效率和安全开采具有重要意义。
与传统的煤矿开采相比，松软厚煤层大倾角煤层的开采面临着更大的挑战和难度。
为了克服这些困难，综合机械化放顶煤开采技术应运而生。
松软厚煤层大倾角的综合机械化放顶煤开采技术是一项集机械、电气、自动化等多学科技术于一体的综合性开采技术。
其基本原理是利用现代机械化设备，通过控制支护和运输设备实现对煤层的开采、支护和运输等连续作业。
相比于传统的手工开采方式，综合机械化放顶煤开采技术具有高效率、高安全性、高质量的优势。
综合机械化放顶煤开采主要包括以下几个关键技术：首先是机械化开采技术。
采用现代化的采煤机和切割机等设备，通过对煤层进行切割和剥离来实现煤炭的开采。
这些设备具有高效率、低成本、安全可靠的特点，能够有效提高煤炭开采效率。
其次是综采工作面的支护技术。
由于松软厚煤层大倾角的特殊性，传统的煤矿支护方式往往无法适应。
需要采用更加先进的综合支护方式，如液压支架和液压支护备坡系统等，来确保煤层的稳定和开采面的安全。
再次是运输技术。
综合机械化放顶煤开采需要将开采而出的煤炭迅速、高效地运输出去，以保证生产效率和安全。
需要采用先进的运输设备，如胶带输送机和新型无轨车运输系统等，来实现煤炭的快速、连续运输。
最后是自动化控制技术。
在综合机械化放顶煤开采过程中，需要对各个关键设备进行精确的控制和监测，以确保其正常运行和安全使用。
自动化控制技术在该技术中起到了至关重要的作用，可以通过无线通信、传感器和计算机控制等手段实现对采煤机、支护设备和运输设备等的全面控制和监控。
综合机械化放顶煤开采技术对于松软厚煤层大倾角的高效率和安全开采具有重要意义。
随着科技的不断进步与发展，这项技术将在未来得到更加广泛的应用，为我国煤炭行业的发展做出更大的贡献。
大倾角综采工作面开采关键技术探析
大倾角综采工作面开采关键技术探析大倾角煤层是由于煤层及围岩节理发育，工作面煤壁易片帮、冒落，加之采落的煤炭、掉落的矸石等物沿底板滑动滚落，运输机、支架下滑等诸多因素，给综采工艺在大倾角煤层工作面的大规模应用带来了很大困难。
探讨大倾角综采工作面开采关键技术对于煤矿安全生产来说意义重大。
本文首先介绍大倾角综采工作面的特点，重点论述大倾角综采工作面开采关键技术和大倾角综采工作面调斜开采需要注意的问题，以供参考。
标签：大倾角；综采工作面；开采技术0 引言当今，对于煤层大倾角存在各种各样的观点，在实际生产中常常把大倾角煤层划归为至少35°的倾角煤层。
因为形成这种煤层历经了很多的构造运动，这导致围岩和煤层的节理发育，这导致难以在煤层大倾角中应用综采工艺技术。
而一些大倾角煤层工作面普遍地应用综采工艺技术实现了理想的效果，提高了生产效率与生产质量，这给其它煤层大倾角的开采提供了相应的经验。
1 大倾角综采工作面的特点（1）大倾角煤层对液压支架的影响。
处于大倾角状况下的液压支架的支架重心跟其底座重心相偏离，一些液压支架的重心在其底座外部偏离，再者，受到顶板岩石下滑力的影响，这降低了液压支架的可靠性。
在移架的过程中受到重力的作用，形成的往下的液压支架分力导致往下倾倒与滑移液压支架。
往下滑移液压支架之后，因为工作面刮板运输机和液压支架不能够一起下滑，由于工作面运输机跟液压支架不垂直或者是刮板运输机连接中心跟液压中心偏离，因此液压支架的连接块、连接杆被折断或者是弯曲，甚至支架的卡挤导致难以对支架进行移动和升降。
（2）大倾角煤层对刮板输送机的影响。
基于大倾角状况下的刮板运输机增加了移动的下滑量。
煤层的倾角跟自溜角接近之后会自行地滑落运输机的矸、煤等，这样在飞溅物料的情况下面临一定的安全隐患。
（3）大倾角煤层对采煤机的影响。
基于大倾角状况下的采煤机会自动地下滑，这使上行割煤阻力增加，以及下滑拖移电缆，这会使电缆槽脱离。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采随着我国煤炭资源的逐渐减少和对煤炭产出效率的要求，煤炭开采技术一直在不断的更新和改进。
而对于松软厚煤层大倾角的综合机械化放顶煤开采来说，其技术难度和挑战性更是显而易见。
本文将对这一领域进行深入探讨，分析其存在的问题和挑战，并提出相应的解决方案。
一、松软厚煤层大倾角的特点松软厚煤层大倾角是指煤层倾角大于25°，厚度在3-10m之间的煤层。
这种煤层在开采过程中具有以下特点：1. 煤层岩屑混合：松软煤层具有较高的粘结性和湿度，易产生岩屑混合物，增加了采煤难度。
2. 坍塌易发生：受自重和周围岩层的约束，松软煤层往往容易发生坍塌，增加了采煤风险。
3. 热矿压显著：由于煤层产热量高，采煤过程中易产生热矿压，影响了矿井的安全稳定。
4. 粉尘排放量大：由于煤层易崩塌，采煤时产生大量粉尘，对采煤安全和工人健康构成威胁。
以上特点使得松软厚煤层大倾角的综合机械化放顶煤开采具有极大的挑战性，需要采用先进的技术和设备来解决。
二、存在的问题与挑战1. 采煤设备适应性差：目前市面上的采煤设备多数适用于中、低倾角的煤层，对于大倾角煤层开采则存在一定的适应性问题，需要对设备进行改进和优化。
2. 安全性难以保障：由于松软煤层易崩塌和产生热矿压，使得矿工的安全难以得到保障，矿井的安全稳定性也受到影响。
3. 采煤效率低下：采煤过程中产生的大量粉尘严重影响了整个生产流程的效率，降低了煤炭产出量。
4. 成本高昂：采用传统的机械化设备来开采松软厚煤层大倾角煤矿，由于设备适应性差、安全性难以保障和采煤效率低下等问题，导致了矿井的运营成本高昂。
三、解决方案1. 研发适用设备：针对松软厚煤层大倾角矿井的特点，应加强科研力量，研发出适用于该类矿井的专用采煤设备，提高设备的适应性和稳定性。
2. 安全技术创新：引进先进的采煤安全技术和设备，如岩层控制技术、瓦斯抽放技术等，提高煤矿的安全生产水平。
3. 粉尘治理技术升级：采用先进的粉尘治理技术，如湿式喷雾除尘技术、高效集尘器等，降低粉尘排放量，改善采煤环境。
大倾角厚煤层综采放顶煤采煤关键技术
收稿日期：２０２０１２?０７作者简介：元松明（１９７２－），男，山西阳城人，工程师，从事煤矿开采作业管理工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０２１．０２．０２０大倾角厚煤层综采放顶煤采煤关键技术元松明（潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司，山西忻州 ０３６７００）摘 要：大倾角煤层的成煤环境复杂，如何安全高效开采大倾角厚煤层成为煤炭行业亟待解决的问题。
文章就潞宁孟家窑煤业公司，对大倾角厚煤层综采工作面采煤实践经验进行归纳，特别是对大倾角工作面刮板输送机上窜、下滑，支架挤架、倾斜、甚至倒架，采煤机跑车等极端情况发生的机理和应对措施进行了分析探讨，系统总结了一套大倾角采煤关键技术。
关键词：大倾角；厚煤层；放顶煤开采；采煤关键技术中图分类号：ＴＤ８２３．４９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０２１）０２?００５８?０４ 煤炭资源作为我国能源结构中的主要能源之一，在我国一次性能源生产与消费中长期占据着较大的比例［１］。
随着优质煤炭资源多年持续增量开采，近水平开采条件的老井工矿井正面临资源枯竭，有的已经关井，有的采取缩减产能的措施来延长矿井寿命。
为延续已有产能，地质条件差、开采难度大的倾斜煤层，以至还有３５～５５°的大倾角煤层已陆续被开采［２］。
大倾角煤层成煤环境复杂，安全高效开采难度较大，截至２０１８年１０月，通过各类不同的非机械化方法来开采大倾角煤层的矿井仍占较大比例［３］，这就造成大多数开采大倾角煤层的矿井产量与效率低下，安全事故频发，故探究适应于此类煤层的开采技术方法成为亟待解决的问题。
而传统式“仓储式采煤法”因其回采率低，安全风险大，煤炭资源浪费严重等原因，已于２００８年底被国家安监总局列为禁止井工煤矿使用的工艺，被煤炭开采业所淘汰［４］。
目前国内甘肃、宁夏、山东等省份已有部分矿井在尝试大倾角煤层赋存条件下倾斜长壁综合放顶煤采煤方法，而就大倾角煤层长壁工作面岩层控制角度而言，其还需要克服以下关键技术难题［５］：①煤层倾角大，装备难自稳；②倾向矿山压力非对称显现；③下端头支架稳定性控制困难；④综放开采顶煤区化破碎；⑤大采高开采煤壁片帮频发，更有国内各煤田区域不同，煤层厚度、煤质硬度和开采深度等地质条件也不尽相同，这都对探寻大倾角厚煤层的开采方法技术体系带来一定的挑战。
大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术分析
关键词 ： 大倾角； 单腿 支撑； 柔掩 支架； 侧放煤 ； 关键技 术 同时进行 ：在区段 回风平巷内不断接长掩护支 端， 控制下放步距 ， 架子恢复正常。 ｌ 概述 伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采 架； 在工作面下端不断拆除掩护支架 ； 在工作面 ５２窜矸问题 ． 急倾斜煤层的主要方法之一 ， 而万昌煤矿 １＃煤 掩护支架下采煤。 ５ 发生窜矸事故 的处理方法 ： 把窜矸处的空洞 掩护支架工作面目 前一般采用 所以掩护支架工作面采煤包括打眼 、 用笆 片或木料堵上 ， 是该矿的主采厚煤层 ，由于 一 ３ ｍ水平 １ ２０ ５ ＃煤 爆破落煤 ， 并采取相应的措施 ， 使支架 倾 角较小、 煤层较厚 ， 这种情况下使用柔性掩 护 装药、 放炮、 铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作 。 在下一循环下放时落实在顶底两帮的煤台上。 若 支架采煤法在 国内无成功的经验可借鉴。 该矿多 ４ 为钢粱间窜矸 ， 可根据具体情况 ， 用笆片、 木料或 年的生产实践证明： 煤层倾角的大小对伪斜柔性 ４１ ． 单腿支撑迈步柔掩支架采煤法简介 型钢插堵并用铁丝固定。 如果架端空洞面积较大 掩护支架采煤法有很大的影响， 当煤层倾角小于 根据本工作面煤层赋存情况 ，该面采用支 除用笆片、 木料堵塞外 ， 还可以每间隔一定距离 ５， ５ 支架容易切人底板 ， 下放较为困难。 单腿助单 撑式柔性掩护支架 。 单腿支撑式掩护支架 的形式 用木梁或点柱支撑 。 ５ ． ３顶底 板 凸起 不平 问题 腿支撑实现支架在大顷角煤层（ 。 ５０ ３ ～ ５） ５ 的顺利 是在支架走向钢粱上每隔 ｌ ｍ支设一棍柱 （ 即单 下放。 根据 矿支护手册》 关于柔掩架型选择认 腿 支撑支柱） ， 将架体提起 ， 悬空 ， 下肢 以支点为 当支架上肢切到顶板或遇到顶板突然凸起 为： 支架宽度为煤层平均厚度 ｌ 。 ｍ 长将架宽定为 轴， 在矸石压力作用下 ， 支架下移， 上肢端头移向 时 ， 支架落架困难 ， 此时 ， 的处理方法为 ： 采用 先 ２， ｍ 采用柔掩侧 向 放煤技术解决 了厚煤层一次 顶板 ， 借助单柱支撑 ， 在煤层倾角为 ４￣ ５￣ ０ ～ ０ 时 用千斤顶向底板方向顶架， 然后打一加强支柱支 采全高的问题。 实现柔性掩护支架 的迈步式下放 。 掩护支架下放 撑下肢 ， 再用煤 电钻破掉 凸出的顶板 ， 慢慢落架 ２ 工程概况 的过程运动轨迹： Ｔ作面地沟跟偏煤层底板一侧 使支架达到正常工作状态。 煤层赋存条件 ：２０ 水 平 １＃ 一 ３ｍ， ５ 煤为单层 布置 ， 爆破后铺溜槽先 出底板一侧的煤 ， 挂溜槽 当支架下肢切到底板突然凸起时， 先用千斤 结构 ， 厚度较稳定， 平均 ４ ， ｍ 倾角平均 ４ ｏ ５ｏ伪顶 后用长把工具除掉顶板一侧煤帮预 煤硬时爆破 顶 向顶板方 向斜顶架 ， 使下肢离开底板， 然后用 为厚 ０ ０ ｍ较软炭质岩 ， —． ８ 随采随落 ； 老顶为厚 或用风镐放落）支架顶端失去支撵时 ， 。 在架后采 加强支柱支撑上肢，再用煤电钻破掉凸起的底 １—０ ５ ２ ｍ砾岩 ； 直接顶为厚 ２ ｍ左右粉细砂岩 ； 空区矸石的推动下 ， ５ 单腿以下支点为圆心， 顶起 板 ， 或用导链拉下肢 ， 慢慢落架 ， 使之进入正常支 底板为厚 ２ｍ左右的粉砂岩，夹煤线 ２ ３ 支架转动—个角度 ， ０ — 层。 直到支架顶端靠到煤帮上 ， 护状 态 。 地质构造 ： 在本区内， 东三西至 中背斜轴煤岩层 到达指定位置 ，支架下端和单腿支撑于指定点。 ５ ． ４断绳故障与绳头抽头处滑移 走向在 １５～ ９￣ ６。 １０ 之间，东三东至超龄向斜轴 再去掉单腿 ， 掩护支架下端落到底板上 ， 居指定 处理方法 ：用一根 １ｍ长的钢丝绳加固在 ０ 煤岩层走 向在 ９ ￣ ０ 左右 ， 角 ４ 。 ８。在两侧 位置下落到指定点，最后适当清理上端煤壁、 倾 ３ 一 ５， 调 断绳或绳头滑移处，两边各用 ３ ５ ～ 个绳卡子卡 边界中背斜和超龄向斜轴附近煤岩层可能倒转 ， 整支架， 使其上端由起始点到最终点 ， 使支架 在 紧。 岩层受挤压 比 较破碎 。 最终的状态与下放前 相同， 再支单腿 ， 这样就完 ６ 技术经济效果分析 ３ 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 成了一次迈步式下放。 长沟峪矿主采区全部是急倾斜和大倾角煤 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 的特点是回采 ４２ ．柔掩侧向放煤技术 层， 煤层变化大、 褶曲多 ， 给煤炭的采掘工作带来 工作面成直线形 ， 按伪倾斜方向布置 ， 向整 沿走 ４ ． 利用扒煤原则使柔掩工作面支架 的下 众多困难， 以来， ．１ ２ 长期 一直延用陷落法采煤， 回采 体推进， 掩护支架是柔性的 ， 支架隔离采空区和 肢逐步扬起 ， 并在下肢上每米打一根木支撑来保 率较低 ， 角 厚煤层的回采问题没有得到根本 大倾 回采空间， 工作人员在掩护支架的保护下进行采 证支架的稳定 ， 沿工作面伪倾走向每隔 ５ ｍ布置 解决 。 煤工作。 —个侧放煤口， ２ 并在放煤 口 宽 ｍ， 挡好封塘木。 经过几年来的现场生产实践 ， 柔性掩护 表明 ３ 巷道布置 ． １ ４ ．工作面每推进三循环饵 溜煤斜坡下推 支架采煤法和侧向放煤技术相结合、 ．２ ２ 口 利用单腿支 岩石底板巷掘反眼到见煤点，向同一方 向 ６ ｒ便开始在沿着工作面靠实体煤 一 ３） ｎ 侧煤帮部 撑迈步的采煤方法是开采大倾 角厚煤层一个新 掘进若于条煤巷上山（ 即溜煤斜坡） ， 各山之 间用 开一放煤Ｅ ， ｌ进行一次侧放煤 。第一轮放煤将煤 的、 有效的采煤方法。它打破 了传统的单一俯伪 若干条煤层斜坡联络 ，煤层 斜坡间距为 ２ 量放 出６ ％ ， Ｏ一 ｏ 第二轮将煤量放出 ４ ％左右 ， ｏ 为了 斜柔性掩护支架式开采的框架及巷道布置方式 ， ３ ｍ，上山与斜坡的坡度均为 ２。 ０ ３，形成回采条 提高回采率。可在 ２个放煤 口之 问， 增开一放煤 建立起新 的采煤系统， 即在—个采区内应用 ２ 种 件。 在边界溜煤斜坡上向反方向掘进安装柔掩护 口将原来两放煤 口之间的“ 死煤” 进行补放。 采煤工艺 、采煤方式进行合理的巷道布置和开 工作面， 其它溜煤斜坡与柔掩工作面掘透。 在回采过程 中， 要确定合理的放煤步距。首 采。 这种采煤方法不仅简化了回 采巷道布置与运 ３２支架架型设计 ． 先 ，认为放煤理论与金属矿的放矿理论相似 ； 其 输 系统 ， 降低 了巷道的万吨掘进率， 其万吨掘进 支架 的架型设计既 要考虑到适应煤层 倾 二 ， 认为煤 的塌落是—个椭球体 ； ， 第三 设定放煤 率仅为 ２ ５档 落法为 ４ ５ ） ４ｎ ６ ｍ 。提高了资源的回 角、 厚度的变化 ， 便于支架下放， 又要考虑尽量提 方案， 单轮顺序放煤、 即 多轮顺序放煤 、 单轮间隔 收率 ， 其回收率达到 ９．％ ， ３ ８ 与陷落法相比提高 高煤炭回收率和支架在以后工作面的重复利用 ， 放煤。 在放煤实践中， 放煤步距逐次定为 ｌ 、５ 了 ２．％， ２ｌ、 ５８ 提高了单产 。 还要考虑到工作面支架下要有足够的空间 ， 于 ２ 、 ０ 便 ． ３ ｍ等。经试验认为 ： 两个循环即放煤 ０ ． 每采 年多来 ， 用新采煤法 ， 生产煤炭 ｌ． ｔ １ ２万 ， 工人操作。 根据本工作面煤层赋存情况和产状及 一次， 口间距 ５ ｍ 每 口 放煤 ． ， 最多放煤量 ３ ０ 少掘巷道 ２ ６ ｍ 多回收煤炭资源 ２ ２ ｔ ０ ０ｔ 。 ４４ ， ． 万 。 ５ 顶底板岩性 ，架型采用 ｌ ｝ １ 工字钢加工而成的 ≠ ５ 生产 中主要问题及处理方法 参考 文 献 “ 字型 ２ 八” ｍ的矿制柔性掩护支架。 ５１ ．支架挂顶或 啃底问题 ［ｉ １ 降栖凤． 急倾斜煤层开采ｆ ． Ｍ１ 北京： 煤炭工业出 ３ 回采工艺 ＿ ３ 如支架已挂顶阻碍了支架下放 ， 可用打眼 版 社 ．９ ４９ １ ９ ．． 伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工艺主 放炮崩去顶板岩石， 并使嵌入顶板一端的下放步 【 邢福 康 煤 矿 支护 手 册［ １ 京 ： 炭 工业 出版 ２ １ Ｍ． 北 煤 要有支架安装 、 支架的下放以及支架拆除 ３ 个环 距大于另一端 ， 控制下放步距， 架子恢复正常 ； 如 社 ．９ ，． １ ９３６ 节。正常回采时工作面倾角 ２。沿煤层伪斜布 支架已啃底阻碍了支架下放 ， ３， 可用打眼放炮崩去 ［ 蒲文龙． ３ １ 大倾角厚煤层 开采技术研究 『１ Ｄ． 阜 置 ， 向推进 。正常回采期间主要有 ３ 睫 项工作 底板岩石， 并使嵌入底板一端 的下放步距大于另 新 ： 宁 工程技 术 大学 ，０ ５ ． 辽 ２０ ， ３
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采【摘要】本文主要讨论了松软厚煤层大倾角煤层的特点，以及综合机械化放顶煤开采技术的原理。
在探讨了关键技术和装备的基础上，分析了这种技术在煤矿开采中的优势和挑战。
通过应用案例的讨论，展示了该技术在实际生产中的应用效果。
展望了未来该技术的发展前景，并对整个研究进行了总结。
这篇文章的研究背景和研究意义详实，对相关领域具有一定的启发性和指导意义。
【关键词】松软厚煤层、大倾角、综合机械化、放顶煤开采、技术原理、关键技术、装备、优势、挑战、应用案例、展望、未来发展、总结。
1. 引言1.1 研究背景松软厚煤层大倾角煤层是一种在煤炭开采中常见的地质类型，具有较高的煤炭资源丰富度和煤层赋存量，但由于地质条件复杂、煤层倾角大、煤矿压力大等特点，传统的开采方式已经无法满足生产需求。
研究如何有效开采松软厚煤层大倾角煤层，成为当前煤炭开采领域亟待解决的难题。
随着矿山技术的不断发展和机械化程度的提高，综合机械化放顶煤开采技术逐渐成为解决该难题的有效途径。
这种技术利用各种机械设备和自动化系统协同作业，实现对松软厚煤层大倾角煤层的高效开采和综合利用，为保障煤炭资源的可持续开发提供了重要支持。
对松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术进行深入研究和探讨，不仅有助于提高煤炭资源的开采率和利用效率，也为我国煤炭资源的可持续开发提供了技术支撑和保障。
1.2 研究意义松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是当前煤炭开采领域的重要课题，其研究意义主要包括以下几点：随着矿井深度的加深和煤矿资源的逐渐枯竭，传统的煤炭开采方式已经难以满足需求，而松软厚煤层大倾角煤层具有储量大、开采难度大等特点，因此研究其机械化开采技术具有重要的现实意义。
综合机械化放顶煤开采是提高煤炭开采效率、降低能耗、减少安全事故的关键技术之一，通过研究松软厚煤层大倾角煤层的开采技术，可以为煤炭行业的可持续发展提供重要支撑。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术还具有较为广泛的应用前景，可以有效提高矿山利用率，降低开采成本，推动煤炭产业结构调整和绿色发展。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采随着煤炭资源的逐渐减少以及煤炭市场竞争的日益激烈，煤矿企业在提高生产效率和降低成本方面更加迫切。
针对传统的人工放顶煤开采方式存在的安全隐患、劳动强度大、生产效率低等问题，近年来逐渐引入综合机械化放顶煤开采技术。
综合机械化放顶煤开采技术是将煤矿机械自动化技术与现代矿山开采技术相结合，采用矿山智能化与信息化技术，实现对松软厚煤层大倾角保护层、煤柱的快速分层、分段、可控分割，并采用盘头煤架、液压支架、荷重传感器等现代化装备，实现对煤层顶板自由放顶、结构性煤柱拆除、厚煤层卸压、煤体自然释放等开采技术的集成应用。
通过改进煤矿开采方式以及加强生产动态管理，实现对煤炭资源的高效利用和对人员和设备等方面的保护。
综合机械化放顶煤开采的核心装备是盘头煤架，它是一种具有移动式的双支柱机架结构的大型机械设备，具有协同移动、变位、垂直卸压以及对煤层顶板的控制等功能，为整个综合机械化放顶煤开采提供了基础。
同时，其他装备如液压支架、电采煤机、环形输送机等，也都是综合机械化放顶煤开采技术的关键配套工具。
综合机械化放顶煤开采的优点主要有以下几点：首先，综合机械化放顶煤开采技术大幅度提高了生产效率和煤炭开采利用率。
由于该技术能够保护煤层顶板并将压力减少到最低限度，使得煤层顶板不容易崩落破坏，能够更加充分地开采煤炭资源，并大幅度减少废料。
其次，该技术可有效降低生产成本。
传统的煤炭开采方式主要靠人工劳动，人工成本高而且生产效率低下。
而综合机械化放顶煤开采技术中，大部分工作都可以由现代化装备代替，降低了人工劳动成本，并且整个开采过程中对煤炭资源的利用率也更高。
再次，该技术使得煤矿开采更加安全，减少了劳动强度和安全风险。
由于该技术的采用，使得煤炭开采更加自动化，减少了人工接触，避免了煤层顶板的崩塌，预防了煤气爆炸等危险情况的发生，保持了工人的安全。
最后，该技术也促进了绿色环保。
综合机械化放顶煤开采技术实现了煤炭资源的高效利用，减少了开采后留下的废弃物，从而减轻了煤炭资源的压力，降低了对自然环境的影响。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是指利用机械设备实现对松软厚煤层大倾角顶板的快速、高效开采。
这种开采方式具有效率高、安全性好、环境污染少等优点，已经成为现代煤矿开采的主要方式之一。
松软厚煤层是指煤层顶板强度较低、易产生塌落的煤层。
在传统的人工开采方法中，需要采取大量的支护措施来保护工人的安全，且开采效率低下。
而综合机械化开采能够有效解决这些问题，提高开采效率，减少人力需求。
综合机械化开采的关键设备是掘进机和支架。
掘进机是通过机械力量对煤层进行掘进、抽放顶煤、运输煤炭等操作的设备。
支架则起到支护煤层的作用，防止塌方事故发生。
这两种设备的配合使用，可以实现对松软厚煤层的高效开采。
在综合机械化开采过程中，首先需要进行巷道掘进工作。
掘进机通过强大的切削力量，将煤层掘进切割，并将煤炭从巷道内运输到外部。
掘进机通常配备有传送带等装置，可以将煤炭自动运出矿井。
在掘进的支架也要进行设置。
支架可以根据巷道的尺寸进行调整，确保巷道的稳定性。
支架装置还可以进行自动控制，根据煤层的状态进行调整，保持巷道的安全性。
在巷道掘进完成后，需要进行放顶煤工作。
放顶煤是指通过掘进机进行切割煤层顶板的工作。
掘进机通过强大的切割力量，将煤层顶板切割，然后将切割下来的煤炭通过传送带等装置进行运输。
综合机械化放顶煤开采的优点主要有以下几点：可以提高开采效率。
综合机械化开采利用机械设备进行掘进、抽放顶煤等操作，速度快、效率高。
相比传统的人工开采方式，综合机械化开采可以大幅度提高煤炭的开采速度。
可以减少人力需求。
综合机械化开采利用机械设备进行操作，主要依靠机械力量完成工作，减少了对人力的依赖。
相比传统的人工开采方式，综合机械化开采可以减少劳动力的使用，降低煤矿企业的用工成本。
可以提高安全性。
综合机械化开采通过机械设备进行工作，减少了对人员的直接接触，降低了事故发生的风险。
支架设备可以对巷道进行支护，保持巷道的稳定性，进一步提高了工作环境的安全性。
大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术
大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术王东攀【摘要】The key technology was coal wall spalling, roof fall before support, device topple and sliding, and waste rock threaten person safety.Under large mining height fully mechanized mining, some flaws appeared in device stability and waste rock protection for normal large dip angle hydraulic support.And hydraulic support was developed for above technology problems, which include the following characters, three level face guard, coalignment, migration auto correction device, adjust push rod jack and enclosure waste rock protection system, after practical in field, it has good practicability and adaptation, obtained technical and economic benefits.%大倾角松软厚煤层大采高综采面临的关键技术难题是煤壁片帮、架前端面漏冒、设备倾倒下滑、飞矸威胁人员安全.大采高综采条件下,常规大倾角综采液压支架在设备稳定性控制和飞矸防护技术方面存在缺陷.针对以上技术难题开发了具备三级护帮板、调正装置、支架前移自动扶正装置、调推杆千斤顶和全封闭飞矸防护体系的液压支架,经现场实践检验,具有良好的实用性和适应性,取得了显著的技术经济效益.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2017(022)002【总页数】3页(P37-39)【关键词】大倾角;大采高;液压支架;调正装置;前移自动扶正装置【作者】王东攀【作者单位】天地科技股份有限公司,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD355.44我国大倾角厚煤层储量丰富，且分布广泛。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
随着我国煤炭资源的日益减少，松软厚煤层逐渐成为我国煤炭资源的重要组成部分。
然而，由于松软厚煤层倾角大、覆盖厚、易塌等特点，传统的采煤方法已经无法满足开采要求，因此需要引入综合机械化放顶煤开采技术。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术是指采用现代科技手段对松软厚煤层进行放顶煤开采的一种先进技术，其主要特点是使用多种机械设备进行协作作业，能够高效率、大产量地开采松软厚煤层，并将煤炭完整地采出，实现资源的综合利用，降低了资源浪费。
该技术的主要装备包括：采掘机、运输机、支架、钻机、液压打眼机等设备。
其中，采掘机主要作用是进行采掘作业，可以采用现代高科技方式，如连续矿山式采煤机、隧道掘进机等机械设备，实现连续和高效率地采煤。
运输机主要负责煤炭的运输工作，可以采用皮带运输机、链带式运输机等设备，获得高效率、低人力损失的煤炭运输。
支架主要用于支撑采掘机的工作面，保证采掘机的安全作业。
钻机主要用于在煤层上打眼，为采掘机创造开工面，提高开采效率。
这种技术的优点在于，可以高效率地开采松软厚煤层，减少人工操作，降低了工人劳动强度，同时，减少了煤炭资源的浪费和环境污染，提高了经济效益和社会效益。
总之，松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术是我国煤炭资源开发中的一个重要环节，具有广阔的发展前景和深远的意义，既可以满足人民群众的生活需求，又可以为国家的能源安全做出贡献。
大倾角厚及中厚煤层综采关键技术
一
２ 工作 面设 备 的防倒 防 滑措施
２ １ 端头 支架 的防倒 防 滑措 施 ．
２ １ １ 倾倒或下滑原 因 ．．
１ ）端头支架靠 近运输顺槽 ，此处是 大型设备汇交 的地 方 ，设备 占据的空 间大 ，浮煤 （ ） ，工作条 件恶 劣。第 矸 厚 架位于工作面支 护和 巷道 支护 的交叉地 带 ，没有 约束 自
工
程
２０ ０ ８年第 １ ２期
４ ）加强工作面第 一架位置监控 ，由技术员负 责观测机
头第一架 中心线距运 输巷 中心线距 离。掌握工 作面支架 的
移动趋势。
变化而变化 ，在 生产 过程 中，若 调斜 不 当或 调斜 不及 时 ，
就会 导致 刮板运输机上窜下滑 。 ２ ）支架状态不正 ，致使支架 的推移杆与刮板运输 机不 垂直 。 ３ ）底板割 不平 ，造 成 刮板运 输 机推 移进度 有 时不一 致 ，带来煤壁不直 ，长时间积累 ，会形成刮板运输机下滑 。 ４ ）煤层底 板对 金属 有摩 擦 系数 ，由于淋水 和洒 灭尘
的采位 ，原则上跟底 收作 。
收稿 日期 ：２０ ０ ０ ８— ６—１ ７
作者简介 ：李俊斌 （９ ４一） １６ ，男 ，安徽无 为人 ，高级工 程师 、注册 安全工 程师 ，中 国矿 业大 学 （ 徐州 ） 在读 硕士 研究 生 ，现任淮南矿业 集团生产部副主任工程师 。
５１
煤
炭
５ 必须提前维护好工作面 ，收作时工作面煤 壁不得 出 ） 现空 帮漏 顶。 ６ ）加强对工作面设备维修 ，确保收作时设备工况 良好 。
１ 工 作面初 采 、末 采 时的 控制 １ １ 工作 面初 采 时的控 制 ．
大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术
我 国大倾 角 厚煤 层储 量 丰富 ，且 分布 广泛 。在 已探 明矿 区 中 ，５ ６ ％ 的 矿 区均 有 大 倾 角 厚 煤 层 分 布 ，约 占煤 炭总 储 量 的 １ ４ ％ 。 目前 国 内 大 倾 角 厚 煤层 开采 方法 主 要 有综 放 开采 和 大 采 高 综 采 ２种 。 大倾 角综 放 开采 放 煤 期 间松 软 顶 煤 切 顶 线 易 前 移 ，
大倾 角松 软厚 煤 层 大 采 高综 采 液压 架 关键 技 术
王 东攀
（ 天地科 技股份有限公 司 ，北京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
［ 摘
要］ 大倾 角松软厚煤层大采高综采 面临 的关键 技术难 题是煤壁 片帮、架前端 面漏 冒、设
备倾 倒 下 滑 、飞 矸 威 胁 人 员 安全 。 大采 高 综 呆 条 件 下 ，常 规 大 倾 角 综采 液压 支 架 在 设 备 稳 定 性 控 制和
Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ、 ｔ ｈ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｄｉ ｐ Ａｎｇ ｌ ｅ ａ ｎｄ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｔｈ ｉ ｃ ｋ Ｃｏ ａ ｌ Ｓ ｅ ａ ｍ
Ｗ ＡＮＧ Ｄｏ ｎ ｇ — ｐ ａ ｎ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｄ ｉ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ １ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
大倾角大采高“三软”煤层液压支架新型防倒装置
采高高产 、高效 的回采要求 。为了解决架间 ２ 条长
链 条 制 约拉 架 的 问题 ，经Hale Waihona Puke 不 断改 进 ．终 于 研制 出
一
液压支架 的稳定性 ，为煤矿安全生产提供保 障。应
用 新 型 防倒装 置 ，对 煤层 进行 开 采后 ，就不 会 发生 倒 架 、咬架 问题 ，保 证煤 矿开 采 的顺 利进 行 。
３ 结束 语
套斜拉链条防倒装置 ．经实践使用 ，彻底解决 了
大倾角大采高工作面液压支架防倒防滑 问题。这种
新 型 防倒 装 置 是 在 “ 手 拉 手 ” 防倒 装 置 的 基础 上 ， 增加了 ｑ ｂ ２ ６ ｍ ｍ ｘ ９ ２ ｍ ｍ 的 短 链 条 ．一 端 固定 在 “ 手 拉 手 ” 防倒 装 置 的连 接 轴 上 ，一 端 固定 在 上 ５ 架 液 压支 架 的底 座上 ， 中间加设 防倒千 斤 顶 。液 压
（ 责任 编辑 高 腾）
力 ，因而 ，可防止液压支架在拉架时因接顶不实而
倾 倒下 滑 。斜 拉链 条 防倒 装 置 的安装 ，实 现 了大倾
角大采高工作面液压支架主、被动防倒 防滑功能。 这种新型的防倒装置在大倾角 “ 三软”煤层开 采应用 中 ．斜 拉链条 与上 ５架液压 支架 的底座 相
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 了液压支架因受 自身重力影响而引起下
滑 ；拉 架 时 ，防倒 千 斤顶 会 给液 压 支架 施 加一 个 拉
坚硬的底板部位当作支架的支点。配合新型防倒装
置 ，加 强 液 压 支 架 的稳 定 性 ．并 控 制 开 采 推 进 进 度 ，以 减少 开 采 工 况 的影 响 ，保 证 液 压 支架 主动 、 被 动 防倒效 果 ．从 而保 证 大倾 角大 采 高 “ 三 软 ”煤 层 的顺 利推 进 ，防范煤 矿开 采事 故 的 发生 ，保 证 煤 层 开采 的安全 和顺 利 。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是目前煤矿开采中比较常见的一种采煤方法。
松软厚煤层通常指的是煤层的软硬程度较低，在开采过程中容易出现塌方等安全问题。
而
大倾角则是指煤层的倾角较大，超过20度以上，这种煤层开采难度较大，传统的人工开采方式效率低下。
综合机械化放顶煤开采是将机械化设备和技术应用于煤矿开采过程中，通过机械化设
备的辅助，提高开采效率和安全水平。
在松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采中，通
常会使用到以下几种机械设备：
1. 回采综采机：回采综采机是一种用于开采煤炭的机械设备，能够在煤层中进行钻孔、爆破和回采工作。
这种设备能够大大提高煤矿开采效率，同时降低安全风险。
2. 隧道掘进机：隧道掘进机是一种用于掘进隧道的机械设备，也可以用于松软厚煤
层大倾角综合机械化放顶煤开采中。
它能够以较快的速度掘进隧道，并减少对煤层的破
坏。
3. 煤层支护设备：在开采过程中，煤层会发生塌方等安全问题，为了保证工人的安全，需要使用煤层支护设备对煤层进行支护。
煤层支护设备包括顶板支架、矿石支架等。
在松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采过程中，还需要进行合理的工程设计和规划，包括煤层的勘探和预测、隧道的设计和控制等。
同时还需要进行适应性的技术改进和
创新，以提高机械设备的性能和适应性。
松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是一种重要的煤炭开采方法，能够在提高开
采效率的同时降低安全风险。
通过合理的机械设备的应用和技术改进，可以更好地应对松
软厚煤层大倾角煤矿开采的挑战。
大倾角厚煤层综采放顶煤采煤关键技术
收稿日期:2020-12-07作者简介:元松明(1972-),男,山西阳城人,工程师,从事煤矿开采作业管理工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.02.020大倾角厚煤层综采放顶煤采煤关键技术元松明(潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司,山西忻州 036700)摘 要:大倾角煤层的成煤环境复杂,如何安全高效开采大倾角厚煤层成为煤炭行业亟待解决的问题。
文章就潞宁孟家窑煤业公司,对大倾角厚煤层综采工作面采煤实践经验进行归纳,特别是对大倾角工作面刮板输送机上窜、下滑,支架挤架、倾斜、甚至倒架,采煤机跑车等极端情况发生的机理和应对措施进行了分析探讨,系统总结了一套大倾角采煤关键技术。
关键词:大倾角;厚煤层;放顶煤开采;采煤关键技术中图分类号:TD823.49 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2021)02-0058-04 煤炭资源作为我国能源结构中的主要能源之一,在我国一次性能源生产与消费中长期占据着较大的比例[1]。
随着优质煤炭资源多年持续增量开采,近水平开采条件的老井工矿井正面临资源枯竭,有的已经关井,有的采取缩减产能的措施来延长矿井寿命。
为延续已有产能,地质条件差、开采难度大的倾斜煤层,以至还有35~55°的大倾角煤层已陆续被开采[2]。
大倾角煤层成煤环境复杂,安全高效开采难度较大,截至2018年10月,通过各类不同的非机械化方法来开采大倾角煤层的矿井仍占较大比例[3],这就造成大多数开采大倾角煤层的矿井产量与效率低下,安全事故频发,故探究适应于此类煤层的开采技术方法成为亟待解决的问题。
而传统式“仓储式采煤法”因其回采率低,安全风险大,煤炭资源浪费严重等原因,已于2008年底被国家安监总局列为禁止井工煤矿使用的工艺,被煤炭开采业所淘汰[4]。
目前国内甘肃、宁夏、山东等省份已有部分矿井在尝试大倾角煤层赋存条件下倾斜长壁综合放顶煤采煤方法,而就大倾角煤层长壁工作面岩层控制角度而言,其还需要克服以下关键技术难题[5]:①煤层倾角大,装备难自稳;②倾向矿山压力非对称显现;③下端头支架稳定性控制困难;④综放开采顶煤区化破碎;⑤大采高开采煤壁片帮频发,更有国内各煤田区域不同,煤层厚度、煤质硬度和开采深度等地质条件也不尽相同,这都对探寻大倾角厚煤层的开采方法技术体系带来一定的挑战。
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大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术王东攀（天地科技股份有限公司，北京100013）［摘要］大倾角松软厚煤层大采高综采面临的关键技术难题是煤壁片帮、架前端面漏冒、设备倾倒下滑、飞矸威胁人员安全。
大采高综采条件下，常规大倾角综采液压支架在设备稳定性控制和飞矸防护技术方面存在缺陷。
针对以上技术难题开发了具备三级护帮板、调正装置、支架前移自动扶正装置、调推杆千斤顶和全封闭飞矸防护体系的液压支架，经现场实践检验，具有良好的实用性和适应性，取得了显著的技术经济效益。
［关键词］大倾角；大采高；液压支架；调正装置；前移自动扶正装置［中图分类号］TD355.44［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2017）02-0037-03Hydraulic Support Key Technology of Large Mining Height Fully-mechanizedMining with Large Dip Angle and Soft Thick Coal SeamWANG Dong-pan（Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China ）Abstract ：The key technology was coal wall spalling ，roof fall before support ，device topple and sliding ，and waste rock threaten person safety.Under large mining height fully mechanized mining ，some flaws appeared in device stability and waste rock protection for normal large dip angle hydraulic support.And hydraulic support was developed for above technology problems ，which include the fol-lowing characters ，three level face guard ，coalignment ，migration auto correction device ，adjust push rod jack and enclosure waste rock protection system ，after practical in field ，it has good practicability and adaptation ，obtained technical and economic benefits.Key words ：large dip angle ，large mining height ，hydraulic support ，coalignment ，migration auto correction device［收稿日期］2016－07－25［DOI ］10.13532/11－3677/td.2017.02.010［基金项目］国家自然科学青年基金项目（51304115）；国家自然科学基金面上项目（51474128）［作者简介］王东攀（1978－），男，河南南阳人，副研究员，主要从事煤矿安全高效开采、矿山压力与岩层控制技术等方面研究工作。
［引用格式］王东攀.大倾角松软厚煤层大采高综采液压支架关键技术［J ］．煤矿开采，2017，22（2）：37－39.我国大倾角厚煤层储量丰富，且分布广泛。
在已探明矿区中，56%的矿区均有大倾角厚煤层分布，约占煤炭总储量的14%。
目前国内大倾角厚煤层开采方法主要有综放开采和大采高综采2种。
大倾角综放开采放煤期间松软顶煤切顶线易前移，使支架顶梁上方顶煤漏空造成支架失稳，且顶煤采出率较低、混矸率高、开采效率低、工艺复杂等问题未能得到妥善解决，综合开采效益不佳［1－3］。
大采高综采的经济安全优势明显，可有效提高工作面综合开采效益，但现有大倾角大采高综采液压支架在防治煤壁片帮、端面漏顶、溜子上窜下滑和飞矸伤人等问题的基本方法是将大倾角中厚煤层综采技术直接移植到大倾角厚煤层开采，比如通常采用仰伪斜控制工作面刮板输送机的下滑，但却加剧了工作面煤壁片帮冒顶，实际应用效果并不理想，其应用范围主要局限于煤层倾角不超过25ʎ、顶板中等稳定以上、煤体中硬以上的开采条件。
液压支架是综采工作面实现高产高效安全的关键设备，要解决大倾角大采高工作面面临的诸多难题，必须针对矿区煤层赋存特征，研发适应松软煤层、破碎顶板的新型大倾角大采高液压支架。
1工作面生产技术条件四川攀枝花煤业公司大倾角厚煤层储量达50Mt ，开采煤种为国家保护性开采的优质主焦煤。
煤层倾角平均40ʎ，最大50ʎ，平均煤厚5.3m 。
煤层硬度系数0.8，属松软煤层，结构复杂，上部含泥岩夹矸3 5层，厚度3m ，下部为2m 纯煤；直接顶为泥岩和炭质泥岩，稳定性差，地质构造复杂。
以往使用ZQY3400/15/35普通综采支架开采，为了防止架前漏顶，采用沿顶回采，只将上部的劣质煤采出，下部的优质煤炭资源难以回收，采出率仅60%，浪费严重；且工作面单产20 30kt /月，矿井头多面广，安全形势和采掘接续紧张，普通综采制约了矿区经济效益。
该矿区地质条件属大倾角松软厚煤层，应用一次采全高综采面临的关键技术73第22卷第2期（总第135期）2017年4月煤矿开采COAL MINING TECHNOLOGY Vol.22No.2（Series No.135）April 2017难题是煤壁片帮、架前端面漏冒、设备倾倒下滑、飞矸威胁人员安全。
针对以上难题，研发了适用于大倾角松软厚煤层的高可靠性的液压支架。
2大倾角液压支架稳定控制装置2.1厚煤层专用三级防护装置采高是决定煤壁稳定性的关键因素，采高与煤壁破坏系数呈正相关性，见图1。
采高越大，煤壁越易失稳。
大倾角厚煤层采高5.3m ，倾角40 50ʎ，沿重力方向煤壁高度达到7.2 8.5m ，松软高帮煤壁控制难度更大。
图1采高与煤壁破坏系数回归曲线研究和实践表明，煤壁片帮发生的位置一般在顶板以下1/3 1/2采高范围，加大煤壁防护面积是控制煤壁片帮的重要途径。
传统厚煤层液压支架采用二级护帮板，护帮板总长度2.7m ，支架顶梁端面距0.6m ，一级护帮板与煤壁为线接触，仅有二级护帮板与煤壁面接触，有效护帮长度仅1.3m 。
为了加大煤壁有效防护面积，同时封闭梁端距空顶，研制了三级防护装置，一级做成长度0.6m 的短级，与液压支架顶梁端面距相当，当未及时拉架时，一级护帮板翻平完全封闭端面顶板，同时二级和三级护帮板紧密贴合煤壁，长度2.7m ，封闭了顶板以下1/2采高范围，有效护帮面积较传统厚煤层液压支架二级护帮板增加了一倍以上，实现了煤壁、端面顶板全封闭，解决了煤壁垮落、空顶冒落冲击设备和人员的难题。
2.2支架调正装置大倾角液压支架发生倾倒、下滑时，一般利用单个千斤顶斜拉对支架进行调正，见图2（a ）。
随着工作面采高增大，该方式调架效率低下、安全无法保障。
为此，研发了一种综采液压支架的调正装置，在液压支架顶梁、掩护梁和底座上分别设计调正千斤顶，见图2（b ），缸径100mm ，侧推力300kN ，行程达300mm ，超过侧护板和底调梁千斤顶行程100mm 。
当支架发生倾倒时，自上而下进行调架，伸出上部相邻支架底座调正千斤顶，收回本架底座调正千斤顶和底调梁，同时伸出本架顶梁侧护板和调正图2常规与新大倾角液压支架调正装置对比千斤顶，在移架过程自动将倾倒支架调正。
该装置实现了重型液压支架安全便捷调正，解决了支架倾倒、下滑难题。
2.3支架前移自动扶正装置和调推杆千斤顶为了控制刮板输送机下滑难题，一般大倾角工作面采用仰伪斜布置，但由此加大了工作面真倾角和煤壁片帮趋势，该方式仅适用于煤层厚度小于3.5m 的中厚煤层。
为此，研制了支架前移自动扶正装置，即在刮板输送机和支架底座前端设置导向槽。
移架时，支架底座首先与刮板输送机中部槽导向装置接触，然后强行摆正支架，使支架与刮板输送机始终保持垂直状态，另外，研究液压支架联动技术，在推溜过程中，利用单向交替阀同时给推溜千斤顶和调推杆千斤顶供液，使调推杆千斤顶伸出，抵住移动中的支架推移杆，解决了刮板输送机下滑难题，实现了大倾角工作面正倾斜布置。
2.4支架全封闭挡矸装置大倾角松软厚煤层综采工作面煤壁片帮、端部冒顶、采煤机割煤、输送机运煤、支架升降，都将造成飞矸，严重威胁人员和设备安全。
传统的大倾角中厚煤层液压支架架前和架间挡矸装置防护范围有限，大倾角厚煤层工作面煤矸将从支架前端飞入伤人。
为此，研制了架上挡矸装置，见图3，安装于83总第135期煤矿开采2017年第2期支架的顶梁上，用销轴和千斤顶控制，两千斤顶控制架上二级挡矸板的伸缩，一架上千斤顶控制挡矸板的翻转。
利用新研制的架前挡矸装置，结合架前、架间挡矸装置，建立了全封闭飞矸防护体系，将大倾角工作面支架移架方式由传统的自下而上逐架操作改为成组操作，实现多点平行作业，大大提高了工作面开采效率。
图3全封闭飞矸防护体系3工业性试验攀煤集团花山煤矿4238工作面斜长120m ，走向长度650m ，埋深500 560m ，平均倾角40ʎ，最大43ʎ，煤层硬度系数0.8，平均采高5.1m ，最大采高5.3m ，配备ZY8600/26/56型两柱掩护式液压支架、MG550/1380型采煤机、SGZ900/2ˑ315型刮板输送机。
工作面采用单向下行割煤，自下而上分段跟机移架，安排支架工超前采煤机前滚筒3 5架收回护帮板和伸缩梁，待采煤机通过后，滞后采煤机后滚筒2 3架伸出护帮板和伸缩梁，一级护帮板用于临时护顶，确保端面顶板完全封闭，研发的三级护帮板实现了煤壁、端面顶板全封闭，并加强了支架初撑力管理，解决了煤壁垮落、空顶冒落冲击设备和人员的难题；利用支架调正装置、前移自动扶正装置和调推杆千斤顶，解决了支架倾倒下滑和刮板输送机下滑难题，实现了大倾角工作面正倾斜布置；应用全封闭挡矸装置实现了割煤、移架平行作业，显著提高了工作面生产效率，工作面月产达到72kt ，资源采出率达到97%，取得了显著的技术经济效益。
4结论针对常规大倾角综采液压支架在设备稳定性控制和飞矸防护技术方面存在的缺陷，设计了具备三级护帮板、调正装置、支架前移自动扶正装置、调推杆千斤顶和全封闭飞矸防护体系的液压支架，实现了顶板、煤壁全封闭和精准调架，解决了煤壁垮落、空顶冒落冲击设备和人员等难题，现场实践检验表明，具有良好的实用性和适应性，取得了显著的技术经济效益。