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1、 附录A（原文）中厚煤层悬移支架放顶煤技术【摘要】中厚煤层在我国部分矿区赋存广泛,文中介绍了中厚煤层悬移迈步支架放顶煤技术,通过实践与研究,得出了一些体会和认识,为类似条件煤层的开采提供了借鉴经验。 1 引言 煤厚在3.55的中厚煤层在我国邯郸、峰峰、平顶山、淮南、徐州、大屯、西山等矿务局及一些地方矿广泛赋存,随着放顶煤工艺的迅速发展,中厚煤层开采方法也发生深刻的变革,由原分层开采逐渐转向大采高整层开采和放顶煤开采;与分层开采相比,大采高和放顶煤开采不仅大幅度提高工作面的产量、效率,减少掘进率和维修费用,降低成本,而且简化了生产系统,实现了集中生产。由于大采高存在设备笨重 ,初期投资大,松软煤
2、层的防片帮难以解决和破碎顶板难以控制等问题,部分局矿试验采用放顶煤开采,但中厚煤层放顶煤开采存在以下两个主要问题:煤厚较小,在采煤机割煤后顶煤厚度一般小于3,通过大量现场实测和实验室模拟试验表明,当顶煤厚度小于2.53时,在顶煤放落过程中呈类似伪顶无规则冒落状态,造成煤矸混合,使采出率降低。顶煤厚度较小,易产生离层、断裂,造成支架控制顶板困难,特别是端面无支护空间的顶煤,随时可能发生冒落,从而引起直接顶冒顶,控制端面顶煤是中厚煤层放顶煤开采取得成功的关键技术之一。如何根据矿井的具体条件,选择合适的架型和适当的工艺是中厚煤层能否取得成功的关键,孔庄矿在7177工作面采用了网格式悬移支架放顶煤技术
3、。2工作面基本概况 孔庄矿7177工作面走向长350,倾斜长平均100,工作面上部境界为6-6断层,落差152;下部境界8断层,落差21。所采煤层为7#煤,赋存稳定,煤层中硬,煤厚45.36,平均5.0,煤层倾角平均24。煤层直接顶为灰黑色砂岩与灰白色细砂岩互层,厚5.6,易冒落;老顶为页岩,厚8.5,节理发育,易冒落;煤层直接底为泥岩,厚1.4。工作面内受6-6和8断层的影响,伴生的小断层比较发育。矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井,煤层自然发火期为612个月。 3网格式悬移迈步放顶煤支架概况网格式悬移迈步支架,是介于综采放顶煤支架和滑移顶梁之间的一种过渡式支架,它由主、副架组成,主、副架均由顶梁和三
4、根液压支柱组成,主、副梁通过一对降架滑块作为降架机构,其架与架之间用一对可伸缩的联接臂相连,使全工作面所有在用支架全都联成一个整体,整个工作面支架梁体形成网络状,主梁前端装有翻板式前探梁,主副梁的后端都装有箱体式“弓”形尾梁,上下行人以及放煤作业等都在后尾梁的掩护之下,大大增强了稳定性、安全性,而且有一个比较舒适宽敞的作业环境,支架支撑高度为1.82.4,设计初撑力为900,额定工作阻力为1800,最大控顶距为3.65,最小控顶距为3.05。架间中心距1.1,支架体积小、重量轻,支架的运输、安装、拆卸、更换、调架、操作比较方便灵活。 4采放工艺 (1)割煤、运煤。工作面使用国产-150型双滚筒
5、采煤机落煤,采煤机截深为0.6,进刀方式为端头斜切进刀,采煤高度为2.1,放顶煤厚1.93.26,割煤采用-220型刮板运输机运输,放顶煤采用-40刮板运输机运输。 (2)铺网、联网。顶铺金属菱形网,网宽0.7,长5.6,材料为10#镀锌铁丝,网孔为6060,联网采用14#镀锌铁丝,隔孔双股勾拧3圈,人工铺联网,铺网滞后采煤机510,通过升起支架前探梁压紧铺好的金属网进行临时支护,同时在煤壁每45采用-2500型单体支柱打带帽点柱作为煤壁空顶区的临时支护。(3)移架。要注意及时支护,采煤机割煤后要及时移架,追机移架距离不大于2架,移架速度慢时应降低割煤速度。移架时先收回副架前探梁,升起副架三根
6、支柱,前移副架0.6,注液升柱,类似副架操作,前移主架0.6,移完整架后再移相邻一架。 (4)放顶煤。经试验确定工作面放煤工艺为两采一放,放煤步距为1.2,采用自下而上单轮间隔放煤方式。采用低位放煤,放煤口剪成“”型,长0.4,下口距溜子上沿100,放煤口间距1.1,同时开启的放煤口不超过3个,放煤见矸后立即封网,网口采用“#”型封口。 (5)循环作业方式。循环作业方式采用三八制,两班生产一班检修。 5工作面矿压显现规律 通过对7177工作面支架工作阻力等参数测试表明,顶板初次来压步距为1929,工作面上、中部初次来压步距基本相近,工作面下部初次来压步距大于该面中上部。周期来压步距平均为9.6
7、。工作面动载系数平均为1.25,最大1.43。支架工作阻力服从正态分布,但分布中值极不合理,工作阻力利用率低,不足工作阻力1/3的支架占全工作面的84%。7177工作面来压期间矿压显现剧烈,显现特征除支架载荷增大外,明显表现出工作面顶煤被压碎、煤壁片帮(片帮深度10100不等 )、架前冒顶(冒顶高度最大达3左右)、台阶下沉和支柱插底等现象, 7177工作面初次来压时,沿煤壁切顶线长达30左右,支柱钻底量大,特别是后柱,最大达80100,致使工作面支架呈“高射炮”状,在来压期间还出现支架咬架、支柱脱窝、顶梁翻转等现象,支架部件损坏严重。 7177工作面割完第一刀煤后,中班在移架过程中发生了推跨性
8、冒顶事故,支架从2043#倒架24架;工作面推进到66时, 2124#支架推向煤帮,影响了工作的正常生产。6煤尘、自然发火防治 (1)煤尘的防治:对煤层超前打眼注水,注水后煤体的含水率由2%提高到3.5%,另沿工作面老塘侧专设了一条防尘管路,用于放煤时防尘。 (2)煤层自然发火防治:主要采取向采空区注黄泥浆、提高采出率及减少采空区漏风等措施,回采期间未出现煤层自然发火现象。 7经济效益分析据统计7177工作面的采出率为87.7%,与类似条件7#煤分层开采相比提高了9个百分点。根据对孔庄矿7#煤放顶煤开采与分层开采经济比较,结果表明,放顶煤开采由于直接工效提高,成本降低2.93元/,巷道掘进费用
9、低5.44元/,维护费用低0.57元/,设备租赁费用低0.81元/,材料消耗低5.85元/,放顶煤开采比分层开采总成本降低15.60元/。8主要体会和认识 (1)网格悬移支架经受了7177工作面初次来压、周期来压、过断层、过老峒、过破碎带等条件的考验,证明支架设计基本合理,但架子部分焊接件焊接质量差,特别是降架滑块的滑盘、联接臂的加长臂,普遍焊接不好; (2)支架的结构要与顶板和煤层条件相适应,且要保证支架工作的稳定性。从有利于顶板管理和放煤效果考虑,顶煤较硬的宜选用顶梁较长的架型,顶煤较软易片帮抽顶的宜选用顶梁短的架型。实践表明类似7177工作面条件,宜选用较短梁的悬移支架为宜,且要进一步提
10、高网格支架稳定性,防止支架倒架、挤架事故的发生;(3)工作面采高必须严格控制 ,超高后架子不稳,同时会造成顶煤过薄,使放煤时含矸率上升,采高过低会造成尾梁与梁体形成马鞍形,移架困难,影响安全与生产;(4)针对7177工作面管理的特点,在支护上应采用“支、护、控、稳”兼顾,以“护、控”为主的原则。 7177工作面支架载荷并不大,支架有足够的设计初撑力和工作阻力,为了控制顶煤的稳定性,保持一定的初撑力和合理的工作阻力是必要的,也即“支”。“护”的主要目的的是最大限度的控制顶煤冒漏、煤壁片帮等事故发生,同时为“支”创造良好条件,因此“护”是“支”的前提,护不好顶就支不上劲,一方面应尽可能减少端面控顶
11、距,加强工作面支架端面支护能力,控制工作面机道上方顶煤不冒落;另一方面需及时支护,实施擦顶移架,加强护顶。“控”即控制支柱钻底,提高支护系统刚度,采取的方案应是将底板浮煤清理干净,或按照底板抗压入强度,给支柱穿鞋,必要时可采用底梁等措施。“稳”即保证支架的稳定性,防止歪架、倒架,杜绝事故的发生。由于网格支架自身上重下轻,属不稳定结构,支架梁柱位置及整架的状态,均比综放支架灵活,所以一旦操作不慎,梁柱位置不合理,轻则支护阻力不够,重则损坏支架甚至出现倒架事故,故工人技术及管理水平在支架使用中起到很大作用,应加强工作面生产管理,要控制好支柱顶梁位置、相对关系和位态,防止支柱迎山不够、支架歪斜、顶梁
12、窜位等;(5)该网格支架既可与机采配合又可与炮采配合,其初期投资仅相当于综放支架总投资的五分之一至八分之一左右,它具有体积小、重量轻、结构简单、安装和运输方便、操作容易等优点,对回采地质条件复杂和边角块段煤层具有较好的灵活适应性,因此在目前煤矿经济普遍困难的情况下,其适合于中小煤矿。正确使用支架放顶煤和采取得力的措施,可以充分发挥其灵活、适应性强、成本低、半自动化、安全和高产高效的优点。附录B（英文翻译）The thick seam hangs movesthe support to put goes against the coal technologyAbstractThe thick s
13、eam saves widely in our country partial mining area tax, in the article introduced the thick seam hangs moves takes a step the support to put goes against the coal technology, through the practice and the research, has obtained some experiences and the understanding, has provided the model experienc
14、e for similar condition coal bed mining. 1 Introduction Coal thick in the 3.55m thick seam in mining bureaus and some place ore widespread tax and so on our country Handan, Feng Feng, Pingdingshan, Huai Nan, Hsuchou, Tatun, Xishan saves, along with puts goes against the coal craft the rapid developm
15、ent, the thick seam method of exploitation also has the profound transformation, changes gradually by original lamination mining picks Gao Zhengceng to mine and to put greatly goes against coal mining; Compares with lamination mining, not only picks Gao He to put greatly goes against coal mining to enhance the working surface large scale the output, the efficiency, reduces the drivage ratio and the maintenance cost, reduces the cost, moreover simplified the production system, has realized the centralism production.Because picks greatly has the equipment to be unwiel
