《大倾角综放工作面支架防倒防滑技术研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大倾角综放工作面支架防倒防滑技术研究.doc（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 大倾角综放工作面支架防倒防滑技术研究摘要：液压支架是煤矿综采工作面的支护设备，具有支撑顶板、推移输送机、自身推进、防止煤壁垮落、超前支护、防止相邻支架之间漏落矸石，以及防止支架下滑等功能。本文介绍了综放工作面液压支架的倒架及上窜下滑现象以及相应的对策。结合我矿综放13103工作面的情况，可以更好的认识到液压支架倒架现象的危害，做好预防工作。关键词：大倾角；液压支架；倒架；防滑；成果内容简介概况： 音西煤业通过对13103切眼工作面局部煤层倾角达到26的大倾角综放工作面支架稳定性进行研究,分析了大倾角综放工作面的顶板运动规律,找出了支架的阻力分布情况及存在问题。通过分析支架的阻力分布特征及稳定
2、性,确定支架阻力发挥程度,查找问题的根源,提出相应的防倒防滑改进措施,保证了大倾角倾斜开采工艺条件下保证综放工作面液压支架的支护安全。在13103切眼工作面,工作面倾角大、设备重,其开采的关键问题之一就是解决工作面设备的防倒滑问题。通过对支架的稳定性分析和受力分析,寻找出了防止工作面设备倒滑的方法,在生产实践中,通过采用各种防倒滑措施,有效地控制了工作面支护设备的下滑。关键要点：三直两平一净两畅通“三直”：煤壁直、运输机直、支架直，“二平”：顶、底板平，“一净”：人行道浮煤清理干净，“二畅通”：人行道、上下出口畅通无阻。1、 支架采高控制在：2.2米、预防支架出现顶板施加的压力受力不均匀造成局
3、部支架受力过大出现支架歪斜下滑、倒架、咬架及压死现象。2、 周期来压期间煤壁易出现片帮空顶现象、为预防支架在推进过程中出现支架倒架、下滑、压死现象、应带压移架不可频繁降架。3、刮板输送机搭接合理：控制在前后水平距离为：不大于300mm。上下垂直距离控制在500700mm。4、 上、下顺槽超前距离控制好、可控制预防工作面支架及刮板输送机上窜下滑量。5、 我矿根据工作面采煤工艺为:重刀向下割煤、主要原因是工作面在推进过程中刮板输送机本来具有下滑力、在采煤机向下进刀时当滚筒割向煤壁时有一个摩擦力和反作用力、后坐力、可有效的减少刮板输送机的下滑量、反之则加快刮板输送的下滑量。6、控制支架下滑的一般方法
4、有:(l)设备加装防倒、防滑装置。支架间装上支架防倒千斤顶、支架防滑千斤顶。(2)通过工作面调斜控制支架下滑。把工作面微调为伪倾斜布置,工作面设备沿垂直于伪倾斜方向推进,这样布置一方面减少了工作面的倾角,另一方面通过多次推拉前、后输送机及支架后,支架会有一定上移量,这样抵消或减少支架的下滑量。 (3)通过选择合理采煤工艺控制支架下滑。合理的采煤工艺及工序可以减缓和控制支架的下滑量,合理的推移输送机顺序、拉移支架顺序、合理的采高对支架的下滑都有着非常大的影响。如何防止工作面支架的倒、滑,使支架对工作面顶板进行有效地支护,并且使工作面安全生产。针对大倾角综采放顶煤工作面的防滑防倒机理的研究,主要针
5、对如下内容进行分析:整体工作面支护设备的静态受力分析;分析放煤等采煤工艺以及顶板垮落对支架下滑的影响。事故案例河南煤化新疆公司接管时13102工作面状况2012年7月份河南煤化新疆公司接管时13102综放工作面作业现场管理混乱，工程质量极差，工作面内存在用木柱顶住被压死的支架，倒架咬架现象严重，上下安全出口不畅，尤其工作面下顺基本无安全出口，无法行人，前后溜子上窜达到5m，割煤机不能牵引、破碎机损坏、供电系统不符合设计等，综采工作面处于瘫痪状态、运输机上窜严重，带动支架底座也向上窜移(支架底座偏向机尾方向)。在运输机上窜过程中，工作面中部有连续36架支架挤架、16架支架咬架、2架倒架，严重制约
6、了生产。下端头机头过短造成运输机卸煤不畅，在机头处经常造成堆煤现象，造成运输机将转载机推至下端头外帮煤壁，致使端头安全出口堵塞，最终造成停产。河南煤化新疆公司接管后工作面综合治理技术措施应用综放工作面中，除搞好两个质量管理和两个端头管理外，要把溜子上窜下滑当成综放管理的重中之重来抓，溜子上窜下滑管理不好，第一会导致工程质量差，支架歪斜，支架咬架，顶板破碎，严重时造成冒顶，上顺的下帮、下顺的上帮拉帮；机头与转载机搭接不合理，出煤不利。第二会导致设备损坏，在倒架严重时会造成支架框架拒坏、十字头拉坏、溜子槽拉坏；在机头太短时，造成拉回头煤，造成溜子负荷过载，严重时会造成溜子断链、电机烧、开关损坏。第
7、三，因溜子上窜下滑给工程质量和设备安全带来许多隐患，所以我们要把溜子上窜下滑的管理，作为搞好综采综放管理的首要工程，一把手工程来抓。接管时13102工作面推进中工作面上端超前下端11.19m ，对控制运输机下滑造成极大隐患。在完成调架、缩架作业工作后，立即开展对工作面进行整体调斜、质量达标工作。首先由生产科制定13102工作面调斜施工作业安全技术措施，修改原采煤方式，采煤机向机头方向改为空刀运行，由机尾向机头逐架推移运输机，产生作用分力指向机头侧;当采煤机向机尾割煤时，通过重刀推移运输机产生的作用分力指向机头。矿领导亲自同生产科技术人员进行现场跟班，每班对运输机的滑移进行观察、计量，在运输机与
8、转载机的搭接长度或支架推移杆发生轻微变向时，两次推进机头、一次推进机尾，即：变原先作业循环中规定，改为采两次机头、一次机尾。移架时，适量调整支架的方向；走架时采煤机必须跑到机尾，运输机要预先拉回，机尾支架不动，通过现场测算，依据工作面的实际位置坡度大小、溜子的重量、推溜过程中向下所产生的下滑力或合力、加速度、下滑系数等技术参数的科学分析论证，确定下巷超前上巷7-9米之间能有效控制下滑。13102工作面调斜作业时最大限度利用支架掩护梁、尾梁侧护千斤调整支架方向，杜绝出现挤架、咬架等现象。在整个调斜过程中，现场跟班的管理人员严密注意工作面工程质量和设备的完好情况，每个循环完成后，必须保证工作面支架
9、和运输机直线(插小斜式除外)，为下一循环做好准备。生产科对调斜的尺度现场确认，当伪斜已调至理论值左右时，每班注意运输机的窜动迹象(推移杆的方向和运输机轻微窜动现象)。13103工作面简介概述： 13103综放工作面西部为13102工作面采空区，南部为原炮采施工已经停采的采空区，东部为13104上顺槽，北部为机道上山。煤层平均厚度为8.61m，平均倾角为26。工作面走向长度平均为588.47m，倾向长度平均为167m，面积为98274.47m2，工业储量为118.46万t，可采储量为106.614万t，服务年限为9.8个月。平均月推进64.8米，每循环1.2米，产量2033.5吨，每日2个循环，
10、月按27工作日计算，共54个循环，月产量10.9万吨。一、工作面采煤工艺13103综放工作面采用采煤方法为走向长壁后退式综采放顶煤。采用MG160/375-WD1型采煤机破煤装煤，SGZ630/220和SGZ630/264型刮板输送机运煤，采用ZF3200/16/26液压支架和ZFG3400/17.5/28型液压过渡支架支护工作面，工作面采用全部垮落。二、液压支架工（1）液压支架基本参数过渡架型号：ZFG3400/17.5/28；高度：1.752.8m，工作面共安装6副过渡支架。 基本架型号：ZF3200/16/26;高度：1.62.6m，工作面共安装106副基本支架。（2）工作面移架方式及技
11、术要求待采煤机割煤后，坚持从刮板输送机机尾往机头顺序跟机移架。在顶板破碎时，要带压擦顶移架，液压支架要一次拉到位，不准反复升降、频繁调架，严禁人员背对煤壁移架。移1#、2#、3#架时，要先移2#架，然后移1#架，最后移3#架。三、割煤方式采煤机单向割煤，往返一次进一刀，即采煤机下行割煤，在采煤机后35架支架的位置随机移架直至下端头。采煤机上行清理浮煤，滞后15m（10架支架）推移刮板输送机。四、采煤机进刀方式采煤机的进刀采用端部自开缺口，斜切进刀的方式，斜切进刀段长度25-30m，进刀深度0.6m，其工艺过程为：采煤机向下割透端头煤壁后，从下往上方向推移刮板运输机，使得刮板运输机弯曲段为15m
12、后，将两个滚筒的上下位置调换，使上滚筒下降，下滚筒上升，向下进刀，通过15m的弯曲段至25m处，使得采煤机达到正常截割深度（即0.6m）。按要求推移刮板运输机至平直状态。将两个滚筒的上下位置调换，上滚筒上升，下滚筒下降，向上割三角煤至割透端头煤壁。割完三角煤以后，将两个滚筒的上下位置调换，上滚筒下降，下滚筒上升，采煤机空机返回，进入正常割煤状态。初采初放初采期间，对工作面进行三直、两平、两畅通调整。采用超前深孔预裂爆破法，以破坏顶板完整性和抗剪力，减小工作面初次来压步距，控制采空区悬顶面积。特殊条件下的放煤遇煤壁严重片帮或冒顶区，必须及时向生产科汇报，由生产科技术人员根据现场情况决定，并记录存
13、档以备考核。初次放顶煤工作面老顶没有垮落之前，严禁放顶煤，并在工作面两巷布置强制放顶眼，切断顶板，减小工作面初次来压步距，接近周期来压步距，强制放顶前必须编制专项安全技术措施。五、推溜1、正常情况下，采煤机空刀清理浮煤时，距采煤机后滚筒15m左右开始推溜,溜子垂直弯曲度不能大于3，弯曲段长度不得小于12m，顶溜时分三次顶至煤壁,杜绝一次顶到位，严禁把溜子顶成急弯。2、顶煤放净后，由移架工负责移后溜，移后溜必须滞后放顶煤15-20m。六、顶板控制方式采用全部垮落法控制顶板，用ZF3200/16/26型液压支架支护顶板，采用采煤机割煤之后，及时移架的支护方式；工作面端头采用ZFG3400/17.5
14、/28型液压支架支护、两巷超前不小于20m范围内13103工作面上顺槽超前支护采用DW315-300/100或DW28-280/100型单体液压支柱配合三排HDJA1000金属铰接顶梁进行支护，沿工作面走向布置，单体液压支柱应打在铰接顶梁中心位置，一梁一柱，误差不超过100mm。超前支护长度不低于20m。13103工作面下顺槽超前支护采用DW315-300/100或DW28-280/100型单体液压支柱配合2.4m型梁进行支护，超前支护长度不低于20m，误差不超过100mm，一梁三柱。七、13103工作面矿压系统： 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握井下矿压显现规律，适时有效监测我矿井下作业现场
15、压力，确保巷道支护质量，保证安全生产，结合我矿实际现状总结如下。（一）、系统简介在KJ377系统平台下运行的，可在线监测支架压力、顶板离层位移量、锚杆锚索拉紧力及钻孔的应力、顶板倾角等，可以准确预测矿井的来压及周期来压，提供合理的支护方案。同时本系统综合了矿压理论数学模型，支持综合专业化数据分析具有：巷道顶板及围岩运动分析巷道支护应力变化分析监测段顶板冒落预警工作面周期来压分析适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，保证安全生产。我矿在2012年5月份在13103综放工作面安装KJ377矿压观测系统、13103工作面共安装8组矿压在线监测仪表、工作面安装位置每隔15架安装一组矿压观
16、测系统监测仪表、一组矿压观测仪表共接收两个数据、一个是接收前立柱数据、另一个是接收后立柱数据、数据为24小时在线监测并把数据传送至工作面分站、由分站传送至地面并进行数据统计后由生产科进行汇总分析并总结。（二）、音西煤业综采工作面周期来压分析主要依据如下：1、 根据我矿综采工作面的推进速度计推进距离长度进行分析。2、 根据工作面层顶板岩性及硬度、厚度和岩石的密度粘结性的垮落规律和工作面老顶垮落情况。3、 主要结合我矿矿压观测支架压力显现、结合支架初撑力和顶板施加给予支架的应力、及工作面压力变化起伏波动情况结合工作面超前情况、推进情况、及工作面来压前的征兆及规律。八、移架方式（1）、采煤机后滚筒割煤后，滞后3-5架开始移架。顶板破碎时，前滚筒割过后要及时移架，避免冒顶。(
