悬移液压支架

悬移液压支架（通用8篇）

悬移液压支架 篇1

郑煤集团米村煤矿已经在4个工作面推广使用了整体顶梁组合悬移液压支架, 由于悬移液压支架稳定性好, 不倒架, 支护面积大, 放顶煤不用铺网, 又具有体积小、质量小、移动灵活、移架速度快、易维护、易操作、运输方便等众多优点, 一直受到好评。但是移架后托梁上方的主管路与手动操纵阀之间的连接管路弯曲下垂后, 占用了大量的行人、采煤作业空间, 极大地影响了工作面的安全生产, 工作面经常发生施工人员被下垂的液压管路碰头或被用于捆绑下垂管路的细铁丝头刮伤的事故;再者该连接管路位于行人帮正上方, 一旦发生管路接头脱落或爆管等事故时, 容易使职工受到人身伤害。现结合米村矿实际生产条件, 经过技术论证选择具有代表性的悬移液压支架工作面-28煤柱工作面里段悬移液压支架的液压管路进行改造。

1 改造方案

此次改造, 主要将主管路与操纵阀之间的连接管路 (操纵阀进、回液, 4根支柱的总回液管路、邻架操作管路共4根管路) 经顶梁绕至顶梁前端后, 折回连接至托梁上方的主管路上, 简单地说, 就是将手动操纵阀与主管路连接管路前移至托梁与前支柱中间, 释放出行人和操作空间, 保证安全通道的畅通, 改造前后管路布置如图1所示。

改造只需加工4根Ø10 mm液压管路 (长度分别为5 300, 3 000, 1 800, 700 mm) 、增加1个Ø10 mm回液断路器、1个Ø10 mm四通、3个Ø10 mm弯头, 共计约500元。改造的主要技术参数见表1。

2 改造步骤

(1) 将操纵阀主进液接口处加1个Ø10mm弯头, 5 300 mm高压胶管一端接操纵阀主进液接口处Ø10 mm弯头上, 另一端绕过操纵阀向上经顶梁中间空隙接至支架主进液管路上, 多余管路弯成弯。

(2) 将操纵阀主回液接口处加1个Ø10mm弯头, 700 mm 高压胶管一端接操纵阀主回液接口处的Ø10 mm弯头上, 另一端绕过操纵阀向后绕到后支腿中间, 再加接1个Ø10 mm回液断路器后, 与后支柱回液管路连接。

(3) 将原来的支柱回液管路上的三通更换成四通后, 四通上再加1个Ø10mm弯头, 1 800 mm高压胶管一端接四通刚加的弯头上, 另一端接至支架主回液管路上, 多余管路弯成弯。

(4) 将原2.4m邻架操作管路更换成3.0 m高压胶管, 高压胶管一端接至操纵阀原邻架操作接口处, 另一端绕至顶梁侧面管路通道内后从支架中引出, 连接至下一架的移架液控单向阀进液口。

3 技术要点

(1) 改造方案中所用液压管路的长度必须测量准确, 支架前方管路预留的管路必须能保证托梁往后退到最后位置后还有100 mm的预留量, 防止液压管路被拉断。

(2) 在操纵阀主回液管路上 (700 mm管路) 添加1个Ø10 mm回液断路器, 以免支架回液主管路上的余液顺着管路回流到操纵阀内, 防止升降支柱时产生的余压使操纵阀出现误动作或发生窜液现象。

(3) 合理布置邻架操作管路, 按照预先设定的管道路线绑好、扎牢, 防止移架过程中挤压管路。

(4) 插接的管路必须先检查接头处是否有密封圈、密封圈是否损坏等情况。检查无问题后, 接通主进液管路, 进行试压。

4 存在的问题及建议

(1) 移架过程中, 必须注意3 000 mm的邻架操作管路, 防止在移架过程中挤压该管路。

(2) 根据现场实际, 正确处理好多余管路弯成弯后的伸缩空间。

5 结语

液压管路改造后, 支架上的管路整体上比以前整齐、简洁, 释放了顶梁下方的作业空间, 行人方便, 提高了工作面质量标准化水平, 减少了职工维护液压管路的时间, 保证了安全通道的畅通。目前, 全矿所有悬移液压支架工作面将全面推广应用该项新技术。

摘要：整体顶梁组合悬移液压支架自2008年被米村矿引进后得到了推广应用, 但是手动操纵阀与主管路间的连接管路正好布置在行人帮上部, 布置位置不合理, 移架后, 弯曲下垂的连接管路直接影响工作面行人及工作面采煤施工人员正常施工。对液压管路进行改造后, 顶梁下方行人帮空间被全部释放出来, 行人方便。同时工作面采煤施工人员在操作手动操纵阀时很方便, 加快了推、移架速度, 提高了工作面安全生产水平。

关键词：悬移液压支架,管路改造,移架速度,安全生产

悬移液压支架 篇2

悬移支架的结构原理和安全操作教案

学习时间：××年×月×日 学习地点：培训科教室

课时：1 授课人：王增龙

一、液压支架的分类

1、按支架和围岩的相互作用分类

（1）支撑悬移式支架:（2）掩护式液压支架:(3)支撑掩护式液压支架：

2、按移动方式分类

按移动方式，液压支架可分为整体自移式和迈步式两类。

二、液压支架的组成

液压支架由承载结构件、动力油缸、控制元件、辅助装置和工作液体组成。

1、承载结构件

承载结构件：承受并传递顶板在和作用的结构件 如顶梁、伸缩梁

（1）顶梁：顶梁上设计有滑轨，这是实现移架的关键部件，推移托梁分为前后两个，有托梁连接杆将前后两个托梁连在一起，用吊挂装置将托梁放置于顶梁下方的滑轨内，使其能沿滑轨前后滑动，从而实现移架的过程

（2）伸缩梁 内伸缩梁是实现支架即时支护的关键部件，内伸缩梁插置于顶梁的箱体内

2、动力油缸

动力油缸：用液体作为介质可以主动产生作用力、实现各种动作的油缸 如立柱、各类千斤顶。

支柱：支架上凡是支撑在顶梁（或掩护梁）和底座之间，直接或间接承受顶板载荷的主要油缸叫支柱。支柱是支架的主要承载部件，支架的支撑力和支撑高度，主要取决于支柱的结构和性能。

3、控制元件操纵、控制支架各个动力油缸动作及保证所需工作特性的液压（电气）元部件 如操控阀、单向阀、安全阀及管路、液压（电 控）元件。

4、辅助装置 不直接承受顶板载荷、而实现支架那些动作或功能所必需的装置 如推移装置、护帮装置、活动侧护板、防倒、防滑装置

5、工作液体 传递能量的工作介质 如乳化液

三、液压支架的工作原理

托梁液压支架的工作原理 该液压支架在移架过程中，不仅要可靠的支撑顶板，维护一定的安全工作空间，而且要随工作面的推进，进行移架和推移输送机。因此，支架要实现升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压液体，通过工作性质不同的几个液压油缸来完成的。当操纵阀处于升柱位置时，从乳化液泵站来的高压液体通过操纵阀、液控单向阀进入立柱的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撑紧顶板。当操纵阀处于降柱位置时，工作液体进入立柱的上腔，同时打开夜空单向阀，立柱下腔回液，支架下降。

支架的前移和推移输送机是通过操纵阀和千斤顶来进行的。移架时，先使支架卸载下降，再把操纵阀置于移架位置，从乳化液泵站来的高压液进入推移千斤顶的前腔即活塞杆腔，后腔即活塞腔回液。这时，支架以输送机为支点前移。移架结束后，再把支架升起，使支架撑紧顶板。若将操纵阀置于推溜位置，高压液进入推移千斤顶后腔即活塞腔，前腔即活塞杆回液，这时输送机以支架为支点被推向煤壁。（1）升柱：液压支架移至新的工作位置后，应及时升柱，以支撑新暴 露的顶板。将操纵阀转到升柱位置，打开供液阀，高压液体由主进液管进入，经操纵阀到液控单向阀，顶开阀球经油管进入支柱活塞腔，支柱活塞腔的油液经油管和操纵阀流回主回液管，活柱和顶梁升起，支撑顶板。

（2）降柱：当旋转式操纵阀转到降柱位置，打开供液阀时，高压液体由主进液管经操纵阀和油管，进入支柱活塞杆腔，同时也进入液控单向阀的控制管路，打开液控单向阀，支柱活塞腔的油液经油管、液控单向阀和操纵阀，流回主回液管，支柱卸载下降。

（3）移架：液压支架卸载后，把操纵阀转到移架位置，打开供油液，高压液体由主进液管经操纵阀、油管进入推移千斤顶的活塞杆腔，同时进入液控油路，打开液控单向阀，而活塞的油液经油管、液控单向阀、操纵阀流回主回液管，推移千斤顶收缩，以运输极为支点，拉架前移。运输机靠相邻支架的推移千斤顶来固定，千斤顶由液控单向阀锁紧。

（4）推移运输机：当液压支架前移并重新支撑后，把操纵阀转到推溜 位置，打开供液阀，高压液体由主进液管经操纵阀、液控单向阀进入推移千斤顶的活塞腔，活塞杆腔的油液经油管和操纵阀流回主回液管，推移千斤顶的活塞伸出，以液压支架为支点，把运输机推移到新的工作位置。在实际生产中，对于具体支架的动作，根据该支架的结构和需要来确定。

悬移顶梁液压支架操作

悬移顶梁液压支架是由数根单体液压支柱和两个箱形梁体组合而成，支架的两个箱型梁并排布置，是靠千斤顶的伸缩和滑杆导向机构来实现移动架，一梁支撑，一梁悬下前移。所有的滑移型顶梁支架，其稳定性是依靠对顶底板的支撑实现的，因此，工作面的工程质量因素是非常重要的。首先，在移架时要严格遵循操作规程，防止顶梁下滑歪斜，及时调整架间距，移架结束后要进行检查，并及时调整，以保证支护质量。其次，要保证泵站压力在20MPa以上，并保证足够的注液时间来确保支架的初撑力。

一、操作准备

1、备齐注液枪、卸荷手把、锨、镐、锤、斧子、锯等工具，并检查工具是否完好、牢固可靠。

2、检查液压管路是否完好。

3、检查工作地点的顶板、煤帮和支护是否符合质量要求，发现问题及时处理。

二、操作顺序

悬移支架移架操作顺序：

收回前探梁 →将主梁支柱卸荷提起→ 给水平缸注液移动主梁达到规定距离→给主梁支柱注液达到初撑力→升起前探梁→将副梁支柱卸荷提起→给水平缸注液移动副梁与主梁平齐→给副梁支柱注液达到初撑力。

三、操作时注意事项

1、移架前，必须观察顶板状况，进行敲帮问顶，摘除悬矸危岩和松动的煤帮，检查支架有无歪斜、倒架、咬架现象，柱腿是否漏液，发现问题及时处理，并对所移区段内所有支架进行注液。

2、随时观察工作面动态，发现异常现象（如：巨大的震顶声、大量支柱卸荷或钻底严重、顶板来压显现强烈或出现台阶下沉现象等），必须立即发出警报，撤离所有人员，待顶板稳定后，由班（组）长按规定处理。

3、顶梁与顶板应紧密接触。若顶板不平或局部冒顶时，必须用木料备实。联网时不得出现空联。

4、严禁同时移相邻的两架支架。

5、移架时，必须一次移完整架支架，严禁只移主梁不移副

6、不准将支架的支柱支于浮煤（歼）上，坚硬底板要刨柱窝、见麻面；底板松软时，支柱必须穿鞋。

7、必须掌握好支架的支撑高度：最大支撑高度应小于支架设计最大高度0.1米，最小支撑高度应大于支架设计最小高度0.2米。当工作面实际情况无法符合上述要求时，必须报告班（组）长，按规定进行处理。

四、收尾工作

1、清理好现场，整理好架内的管线；将工具、备件等运送到指定地点。

悬移液压支架 篇3

1 工作面概况

(1) 位置。

15071工作面位于15下山采区上部, 南邻15轨道大巷, 西有15091工作面采空区, 北邻15111工作面。15071面标高+0.6～+59.5 m, 煤层埋深150～200 m。

(2) 参数。

工作面平均宽65 m, 可采长240 m, 斜面积15 600 m2;煤厚3.0～21.8 m, 平均煤厚6.5 m;工业储量18万t, 可采储量15.7万t。该面自2007年9月30日8:00班开始生产, 于2008年3月6日8:00班回采结束, 实际采出煤量19.1万t。

2 煤层顶底板及终采线处地质条件

基本顶为11.15 m厚的砂质泥岩, 深灰色, 砂质, 泥状结构, 含植物化石和白云母片, 中夹薄层细粒砂岩。直接顶为2.94 m厚的细粒砂岩, 浅灰色, 主要成分为石英、长石, 含炭质小白云母片。根据该区钻孔资料及生产过程中揭露情况, 伪顶不发育。直接底为8.32 m厚的泥岩, 深灰色, 含丰富的植物化石, 中夹薄层灰岩, 局部见灰铁矿结核。基本底为7.06 m厚的灰岩, 深灰色, 隐晶质结构, 发育有方解石脉, 含燧石块及个体较小的蜓科化石。

工作面终采线回风巷距15111外联巷25 m, 运输巷距15111外联巷55 m, 工作面沿底推进, 机尾以下15 m范围采渣, 厚度0.4～1.8 m;其余50 m顶煤厚4.3 m, 终采线处的厚顶煤给支架的回收带来了一定的难度 (图1) 。

3 工作面支护形式

15071工作面机头安全出口采用9对4 m Π型钢支护, 中部采用51架3 m长的悬移液压支架支护 (其中包括3架3.6 m的端头支架) , 上出口处采用6对3 m Π型钢和7对3.5 m端头支架支护, 坡度17°, 工程量65 m。

4 回收方案

(1) 技术要点。

①对三软煤层顶煤控制, 有效防止回收期间顶煤冒落, 包括煤壁和采空区侧矸石的滚落。②支架回收需保证作业空间, 使支架顺利调向, 在回柱绞车的帮助下将支架拉出工作面。

(2) 方案分析。

应根据煤层厚度及顶板情况确定合适的支架回收方案。①薄顶煤 (厚度小于0.5 m) 及坚硬顶板情况下支架采用直接回收法回收。即回采工作结束后, 根据具体情况, 采取合适的回收顺序, 直接打断回收支架。②顶煤较厚及顶板较活情况下支架采用超前护顶法回收。即工作面结束处前6 m, 在顶梁中间铺设编织网 (宽1.2 m, 长9 m) , 搭接宽度0.1 m, 连网间距不大于0.1 m, 打成死结, 塑料网下配合小径木打顶 (长1.8 m) , 小径木搭接不小于0.3 m, 间距不大于0.3 m。移架时, 采用小径木配合塑料网打顶, 使顶梁上方形成人工顶板;回收时, 先使用Π型钢单体柱临时支护, 维护1.2～1.8 m的作业空间, 再回收整体顶梁液压支架。支架回收工艺流程:材料准备到位→套棚增大支架调向空间→加固清理退路→回收支架→外运支架。

(3) 方案确立。

根据工作面停采处煤厚情况, 选择护顶法回收。从工作面机头处打断, 先回收机头处端头支架, 再回收整体顶梁组合悬移液压支架, 最后回收机尾处Π型钢及端头支架。

5 方案实施

(1) 准备工作。

①对煤体充分注水, 将回柱绞车及信号安装到位, 并将施工工具及物料运送到位;②敷设临时液压管路, 以备工作面升柱时使用, 再拆除所有的液压控制系统;③施工队上岗人员必须学习本措施并签字, 起吊工学习《起吊工操作规程》, 搬运工学习《搬运工操作规程》后, 方可上岗。

(2) 回收方案。

①回收时, 先采用3 m坑木支设在待回收支架下方, 使其托住打顶的小径木, 防止顶梁下落后顶部漏煤。②在梁下支设单体柱, 并给足初撑力, 在待回收支架上侧支架顶梁上挂2个手拉葫芦, 然后在顶梁下打单体柱加固。③去掉托梁套, 提起4根立柱 (拆除采空区侧上挡矸板) , 拆除4根立柱。④缓慢下落单体柱, 使采空区侧顶梁先下落, 待支架下落一定程度后将单体柱拆除, 此时手拉葫芦受力, 使用一根单体柱戗在煤墙侧顶梁下方, 确保支架顶梁采空区侧能够调出 (如果相邻支架后柱影响顶梁下落时可拆除支柱) 。⑤在回柱绞车牵引下顺利调向, 并拉出工作面 (图2) 。

6 劳动组织

回收作业每班出勤必须保证16人:其中杂工8人 (背坑木、抬支架) ;绞车司机1人 (开停绞车) ;回收工6人 (工作面回收支架) ;跟班队长1人 (负责全面指挥协调工作) 。该工作面自2008年3月13日8:00班开始回收支架, 19日4:00班回收结束, 共回收51架, 除了人员组织不到位停产1班和绞车出现故障停产1班外, 其他时间每班最多回收5架, 平均回收3架/班。

7 遇到的问题及解决方法

(1) 局部流煤问题。

在回收支架过程中, 工作面局部因注水质量差, 引起顶板、煤壁、舍帮流煤现象, 增大了工作人员回收支架的难度, 需要在回收过程中临时注水。采用长1.6～1.8 m的Ø60 mm钢管插入煤体, 另一端与注液枪连接, 通过临时注水防止局部流煤。

(2) 局部配件弯曲变形问题。

由于工作面在回采期间局部坡度不一致, 导致支架连接销膨胀变形, 销子不易拆出。为此设计加工了“退销器”, 用Ø18 mm圆钢焊接成T型退销器, 配合大锤将销子推出。

(3) 工作面余5

m时, 控制工作面不放顶煤, 需加强工作面煤壁注水管理, 确保煤体锈结良好, 为支架回收打基础。

8 结语

结合15071工作面结束时的地质情况, 通过采取超前上网、煤壁注水等措施, 选择直接回收法, 保证了悬移液压支架安全回收, 对悬移液压支架在豫西三软不稳定煤层中的推广应用起到了积极作用。同时, 该方案也存在不足之处:工作面结束前6 m, 使用编织网和小径木打顶, 但由于编织网搭接不牢固和小径木间距不均匀, 在回收顶梁过程中出现帮顶局部漏煤。

摘要：介绍了大平煤矿15071工作面悬移液压支架的回收工艺, 并对支架回收工艺过程中出现的问题进行了总结, 对类似条件矿井工作面的悬移液压支架回收有借鉴作用。

悬移液压支架 篇4

郑州能源开发有限公司教学三矿位于河南省登封市徐庄乡境内中心西北, 距登封市27km, 所采煤层为二1煤层地质构造条件复杂, 煤质松软易碎, 开采标高+170m-135m, 煤层厚度0.38m-17.43m, 平均煤厚5.26m, 煤层倾角0—20°, 平均倾角10°, 矿井采用立井单水平上下山开拓, 采煤方法为倾斜长壁炮采放顶煤一次采全高, 煤层顶板为Ⅰ—Ⅱ级, 均属豫西“三软”不稳定煤层, 在采煤过程中以控制顶板为管理中的重中之重。

2 片帮冒顶的影响因素

悬移支架采煤工作面片帮冒顶的影响因素主要包括地质条件、支架安装、现场管理、工程质量、工作面回撤等。

3 地质条件

我矿所采煤层属于典型的豫西“三软”煤层, 煤体强度低, 其坚固性系数f=0.5~1.0, 在超前支撑压力的作用下, 煤壁前方减压区内煤体松散破碎、自身承载能力差, 在顶板压力的作用下, 煤体容易被挤出, 造成煤壁片帮, 如果不及时护帮易引起架前冒顶。支架在推进过程中, 不加强工程质量管理, 架间隙超过规定不及时调整会出现漏顶。

3.1 地质构造

工作面过断层或破碎带时, 顶板的完整性被破坏, 容易造成架前煤壁片帮和冒顶。

3.2 底板的影响

我矿二1煤层底板以泥岩、砂质泥岩为主, 强度低, 易造成支架下扎, 移架困难, 使支架处于非正常工作状态, 同时, 底板松软, 降低了整体支护强度, 致使围岩变形加剧, 导致片帮, 若煤帮和顶板得不到及时支护易造成冒顶事故。

3.3 顶板压力

在工作面顶板初次来压和周期来压期间, 顶板来压强度较大, 是煤壁及端面最难控制的时期。顶板整体性较好的情况下, 老顶来压强度较大, 为减小老顶来压强度, 顶板滞后不落时应在制定专项安全技术措施后强制放顶, 降低老顶来压强度, 以保证采煤工作面的整体安全。

4 现场管理不到位

现场管理混乱安全技术措施不执行、操作不规范、未严格按工程质量标准作业、未及时采取针对性的措施, 会造成支架处于非正常工作状态。工作面经常会出现薄煤带, 碴格装药量过大时, 放炮容易将前柱摧向舍帮, 使支架对顶板不能形成有效的控制, 当连续崩脱若干架支架时, 顶板压力及支架自身重力将全部作用在托梁上, 可能会切断托梁造成严重的顶板事故。

5 支架工作状态不合理

由于矿山压力、煤层起伏变化、操作不当等原因, 工作面液压支架经常出现咬架、间隙过大、前倾或者后仰的非正常状态, 此时, 支架的支撑力不能充分发挥, 在相同的顶板压力作用下, 会造成较大的收缩量, 同样, 煤体会跟着支架的收缩发生较大的变形, 当积蓄的能量超过煤层所能承受的能力时, 形成煤壁片帮漏顶, 造成端面距增大, 引发冒顶事故。

煤壁片帮与支架工作阻力的关系如图1所示, 随着支架工作阻力的增大, 煤壁片帮深度呈反比减少, 当支架实际工作阻力偏低时, 容易发生片帮冒顶事故。

6 片帮冒顶事故预防措施

(1) 工作面工程质量必须达到动态达标, 确保工作面达到“四直”、“两平”、“两通”, 为工作面文明生产和安全生产创造条件。

(2) 移架时, 坚持带压移架, 不得使支架顶梁完全脱离顶板, 以免因顶板大面积悬顶而冒落。升架时, 支架要稳定供液3s~5s, 保证支架初撑力。

(3) 移架过程中, 若煤墙出现掉碴、掉煤现象时, 要密切注意煤墙动态, 必要时停止移架进行临时超前支护, 待煤墙支护好后, 方可继续移架作业, 避免随拉随流引起冒顶。

(4) 严格控制工作面采高, 采高应保持在2.0m—2.4m之间, 片帮严重地段采高可降为1.8m—2.0m。防止支架过高而引起煤墙片帮冒顶。

(5) 要及时伸出伸缩梁护顶, 不管顶板是否完好, 工作面推完架后, 要及时站煤墙柱, 防止冒顶事故的发生。若伸缩梁伸出后, 仍抵不住煤墙时, 应在梁端空顶范围内用单体柱配合板木做临时支护, 用大拍、椽子打顶。

(6) 加强支架维护管理, 保证支架液压系统完好, 确保支架的支护强度和支护质量。

(7) 正常推进过程中, 严格控制机头、机尾推进度, 避免出现机头与机尾推进度不一致现象, 防止采面支架整体上移或下滑。当采面支架整体移动时, 采取调伪斜开采方法。即当采面支架整体下滑时, 调整推进度, 使机头段推进度大于机尾段推进度进行推进;当采面支架整体上移时, 调整推进度, 使机尾段推进度大于机头段推进度进行推进;防止支架整体上移或下滑的现象, 避免发生支架咬架现象, 咬架或间隙过大处及时处理。

7 机头段防止煤墙片帮、冒顶措施

(1) 加强支柱初撑力管理, 移架后顶板与架要接触严密, 若超伸缩梁伸出后, 仍抵不住煤墙时, 应在梁端空顶范围内用单体柱配合板木做临时支护, 单体柱做好防倒措施。

(2) 机头安全出口处移架时应由第一架逐架向机尾方向进行, 后路要保持清理畅通, 防止出现片帮时人员能及时撤离。

(3) 移架时, 坚持使用带压接顶移架, 不得使支架顶梁完全脱离顶板, 以免因顶板大面积悬顶而冒落。升架时, 支架要稳定供液3s~5s, 保证支架的初撑力。

(4) 移架过程中, 若煤墙出现掉碴、掉煤现象时, 要密切注意煤墙动态, 必要时停止移架进行临时超前支护, 待煤墙支护好后, 方可继续移架作业, 避免随拉随流引起冒顶。

8 坚持煤层注水, 保证注水效果

研究表明, 注水可使工作面前方煤体大幅度卸压, 应力向深部转移 (见图2) , 并且这种趋势随注水压力及钻孔长度增大, 表现的愈加明显, 越有利于煤壁的稳定;并且合理控制松散煤体的含水率和水煤相互作用的时间可增大松散煤体的黏结力, 提高破碎区煤体的整体性, 有效预防片帮冒顶事故。

因此, 作业前应坚持提前煤层注水, 摸索合理的注水压力 (若水压过大, 煤体易被压裂, 水体从裂隙中流出, 无法使煤体均匀湿润;若水压过小, 注水慢, 影响正常生产) , 条件允许时, 应适当增大注水压力及钻孔深度, 保证注水质量。

9 加强现场管理

(1) 对作业地点认真落实交接班制度, 上班跟班队长、班长对工作面安全生产、工程质量等情况及时向调度室和本区队汇报, 以便合理正确有针对性的安排本班工作。

(2) 做好风险预控、风险评估及危险源辨识, 严格落实“班前、岗前、班中”三项评估工作。各项工作明确责任, 在生产过程中预先采取措施消除或控制风险, (对危险源及其风险的控制应遵循消除、预防、减弱、隔离、连锁警示的原则) 导致形成隐患。

(3) 悬移支架的操作, 要做到快、匀、正、直、稳、严、净, 即:各种操作要快, 推移支架时两人要配合好, 实现快速移架。

(4) 要保证支架的支护质量, 特别是在坡度大的工作面, 支架容易倾倒、下滑, 要采取积极的防倒架措施。

(5) 工作面初次来压、周期来压前, 必须安排专人及时检查支架工作状态做好二次注液, 保证每根支柱初撑力。

(6) 在工作面遇断层、破碎带、初采初放等特殊时期, 严格按专项措施组织生产并做好现场动态管理, 做到不评估不生产、隐患不消除不生产、没有防范措施不生产的原则。

1 0 结论

本文详细分析了煤体性质、地质构造、现场管理、支架工作状态等对采煤工作面稳定性的影响, 指出为预防片帮冒顶事故, 应采取的措施。同时在现场管理上应当巩固好悬移支架成果, 推动整体组合悬移支架在豫西“三软”不稳定煤层的推广使用, 防止片帮冒顶事故的发生。

摘要：煤壁片帮、架前与架间漏冒是制约松软煤层冒顶事故的主要因素, 因此进行松软煤层片帮冒顶防治的研究具有极其重要的意义, 本文针对悬移支架采煤工作面具体情况, 分析了地质条件、现场管理、工程质量等对片帮冒顶的影响提出了相应的预防措施:坚持煤层注水, 保证注水质量;规范支架操作, 加强现场管理;严格按标准作业, 确保支柱迎山和工程质量是预防片帮冒顶的重中之重。本文对采煤工作面片帮冒顶事故的预防能起到一定的指导作用。

悬移液压支架 篇5

关键词：整体顶梁组合,悬移液压支架,开采工艺,应用效果

0 引言

皖北煤电公司百善煤矿由于衰老, 2010年10月确定矿井由以综采为主转为全部采用炮采。传统炮采工艺带来了以下问题:一是工作面矿压显现强烈, 在6545、6415及64北部煤柱等工作面都出现了单体支柱严重下陷、变形, 给安全生产带来了较大的影响;二是在一定程度上限制了单产的提高, 产量比以前大幅下滑;三是炮采工艺劳动强度大, 工作环境恶劣, 人员流失特别是骨干力量流失, 给生产带来了影响。百善煤矿通过对山东、河南等煤炭企业进行调研, 合理选择整体顶梁组合悬移液压支架作为炮采工作面的支护设备, 提高了生产效率和资源回收率, 提高了安全保障水平。

1 炮采工作面概况

通过安全技术比较, 结合现场地质条件选择64北部煤柱工作面为悬移支架的首采面, 并制定了相应的安全措施, 确保悬移支架井下运输、安装、调试、使用的安全。64北部煤柱工作面位于64采区东北部, 工作面范围内煤层赋存总体稳定, 煤层底板赋存标高-105.4～-196.2 m。百善矿主体向斜从工作面中部穿过。煤层厚度大部分在2.6～3.3 m, 一般煤厚3.0 m, 煤层倾角5°～13°。工作面基本顶为灰黄色泥岩, 较松散, 呈块状;直接顶为浅灰色顶部灰黄色粉砂岩, 致密均一;直接底板为深灰色粉砂岩, 较致密、均一。

2 应用情况

2.1 悬移支架型号和主要参数

皖北煤电公司百善煤矿从北京蓝畅机械有限公司引进整体顶梁组合悬移液压支架, 悬移支架型号为ZH2600/22/32Z型整体顶梁组合悬移液压。该型支架是一种介于悬移顶梁液压支架与综采支架之间的自移式轻型液压支架, 主要参数如表1所示。

2.2 悬移支架开采工艺

整体顶梁组合悬移液压支架通过支架的降、移、支达到放顶、支护和控制顶板的目的。最小控顶距为2.6 m, 最大控顶距为3.4 m, 放顶步距为0.8 m。采高控制在2.2～3.2 m范围内。悬移支架工作面布置示意图如图1所示。支架操作方式为邻架操作, 移架时采用人工分段按顺序移架方式支护顶板, 在工作面爆破、出煤结束后, 收回翻转梁进行移架。工作面两端要各用一根单体支柱支住端头小梁再进行移架。移架分两次进行, 即由本茬第一架开始在有支护情况下出煤, 第一架出煤宽度够400 mm时, 将支架向前拉移400 mm, 然后由下向上逐架进行出煤、拉架。第一次移架完成后, 再由本茬第一架开始按上述步骤进行第二次移架400 mm, 完成一个循环的移架工作。

3 应用效果、效益、评价

3.1 工作面安全状况显著改善

一是对顶板实现了可靠的封闭管理, 消除了单体支护棚顶板脱档掉矸等不安全隐患;二是通过整体托梁将支架连为一个整体, 消除了倒棚、垮棚等不安全隐患, 同时也减少了咬架现象的发生;三是所有立柱均吊挂在顶梁上, 消除了单体支护棚倒柱伤人的不安全隐患;四是利用翻转梁做到快速及时护帮和维护顶板, 有效消除了放炮后空顶的不安全隐患;五是工作面乳化液实现闭路循环, 工人不湿衣服, 作业环境得到改善。

3.2 减轻了工人劳动强度和节省工时利用

采用整体顶梁组合悬移液压支架支护与传统单体支柱配合铰接顶梁支护相比, 一是悬移支架使支、回两大工序合二为一, 实现了支架移设的半自动化及支、回的连续化, 不需要人工回柱, 这不仅大大降低了工人劳动强度, 还减少了循环工序, 缩短了循环时间, 加快了循环进度;二是省去了单体支柱反复人工支设、回撤和铰接顶梁反复的拆移等工作, 所有支柱不需要人工搬运, 降低了工人的体力消耗并节省了单体支柱和铰接顶梁等移挪时间;三是顶板支护只需通过扳动操作阀手把控制翻转梁和移架即可实现, 与单体支护棚人工过顶相比, 省时省力安全。

3.3 提高煤炭回收率降低生产成本

一是百善煤矿煤层赋存平均在3.0 m, 基本做到了一次采全高, 大大提高煤炭回收率;二是炮采工作面产量由改变支护形式前月平均1.8万t, 提高到3.0万t, 单产效率提高了约40%。三是与传统单体支柱配合铰接顶梁支护相比, 节省了塘柴棍和小笆等过顶材料和回柱使用的大笆, 按50 m长工作面计算, 每一循环节省塘柴棍约10捆、小笆约7捆、大笆约30捆, 每天3个循环, 合计全月节省塘柴棍90捆、小笆63捆、大笆270捆, 节约支护材料约80%;四是液压系统实现闭路循环, 减少了乳化油的消耗, 既降低了生产成本, 又减少了对地下水的污染。

4 应用效果展望

悬移液压支架 篇6

现平煤集团公司的许多矿井仍在采用炮采工艺,且炮采工艺在开采边角煤柱以及残采方面确实有其优越性,但炮采工艺普遍仍采用单体柱、铰接梁支护形式,顶板采用造人工假顶进行支护,支护工艺落后,同时采用人工回柱,挂梁,工人劳动强度大。炮采工艺一般采用造人工假顶对顶板进行支护,易发生掉顶、冒顶事故,安全系数较低。由于炮采工艺本身的局限性,现集团公司在炮采工作面的单产单进方面,仍难突破颈口,回采工效低,单产水平不高。通过对平煤一矿炮采工艺支护环节的改进,提高了采面的回采技术水平,促进了集团公司高产高效矿井的发展。

2 平煤一矿的应用

戊8-10-F23150采面,该采面位于二水平戊三采区中上部,回采戊三皮下、轨下的保护煤柱资源,采面走向长度预计630 m,倾斜长度90 m,煤厚6.5 m,戊8戊9戊10合层,煤层倾角平均7.5°。

工作面直接顶为灰及深灰色泥岩,厚3.0~5.0 m,老顶为18 m厚中粒砂岩,直接底为灰及深灰色泥岩,厚4.8~8.6 m,老底为2.0~3.5 m厚的中粒砂岩。可采储量26万t,局部为单分层开采,煤层瓦斯已有所释放,预计瓦斯相对涌出量0.5 m3/t·d。工作面出水量不大。

3 主要技术方案比较,技术可行性论证

通过用悬移顶梁液压支架放顶煤来代替单体柱放顶煤工艺,进一步提高炮采工作面生产技术创新能力,研究提高放顶煤单产水平,提高安全系数,降低工人劳动强度。

悬移顶梁液压支架是介于大型综采支架和单体液压支柱铰接顶梁之间的一种新型支护设备,它继承了综采支架安全、整体性好、能够自移的特点,又具有适应性强、体积小、重量轻、易操作、拆装、运输方便等特点。可用于地质条件好的工作面也可用于顶板破碎的工作面。单体液压支柱配合铰接顶梁支护的炮采工作面,应用较为普遍,适应性较强,但整个工作面的支护缺乏整体性,单体柱易倒,顶板易漏顶,安全系数较低,采面人工回柱,搬运柱梁较多,工人劳动强度大。用悬移顶梁液压支架支护能够保证整个工作面支架的整体性,提高安全系数,降低支柱伤人事故,较大幅度的降低工人的劳动强度,但是悬移顶梁液压支架的适应性较单体液压支柱差,特别是上软下硬的煤层不适合。戊8-10-F23150采面设计为里段200 m单层开采,顶板为再生顶板。外段为炮采放顶煤开采,为戊8戊9戊10合层,戊8煤层上部呈块状,下部呈沫状,厚2.3 m。戊9煤层呈沫状,厚1.2 m。戊10煤层呈块状,厚2.4 m。回采时,采面的顶板布置在戊9煤层里面,顶板的稳定性能达到要求。另外,戊8-10-F23150采面的煤层赋存特点是煤层倾角较小,易于布置支架,支架的稳定性较好。同时,该采面开始回采时顶板为再生顶板,顶板状况较好,在此段作业时,使职工有一定的适应期,以便提高干部职工的操作熟练程度,为放顶煤作业打下坚实的基础。选用悬移顶梁液压支架应解决好下列两个问题:(1)保证采面循环进度能达到1.0 m,根据炮采工艺的特点,炮采工艺的工序较多,工艺较繁琐,占用时间较长,如循环进度达不到1.0 m,将达不到较高的经济效益。(2)解决好采面的超前支护问题,因是放顶煤工作面,为托顶煤开采,顶板状况有时较差,需要超前维护,有时放完炮后要及时维护,如不能及时控制顶板,就解决不了采面的支护问题。

根据采面在正常回采时煤层的厚度情况采面应布置在戊10煤层里面,同时考虑到行人、通风、运料等情况以及炮采工艺的特点,采高应保持在1.6~2.0 m之间比较合适,考虑到支柱的伸缩应有一定的余量,所以选择支架高度应保持在1.4~2.2 m之间。由于该支架为新型的支护设备,该矿职工操作水平和操作熟练程度有限,选择易于操作的四柱式。工作面直接底为厚4.8~8.6 m灰及深灰色泥岩,泥岩比压为1.65 k N/cm2,根据以往放顶煤工作面的压力状况分析,放顶煤工作面的支柱压力一般较见顶见底的工作面压力小,选择工作阻力1 200 k N、初撑力600 k N、柱径100 mm(120 mm)即可满足要求,选择XRB80/20乳化液泵站。根据炮采工作面的特点以及戊三采区运输条件,支架应该易于安装,易于维修,便于人工拉运,故选择支架中心距为1.0 m。要保证循环进度达到1.0 m,同时考虑到采面运输机的布置和人行道以及采面留设斜叉等情况,支架的最小控顶距应保证有2.6 m。炮采放顶煤工作面为托顶煤开采,顶板状况较差,有时需要超前维护,有时放完炮后要及时维护,所以选择的支架要有超前护顶装置,并且超前护顶装置不应小于0.8 m。采面推溜采用专用单体柱进行推溜。

4 市场状况与推广应用前景

该项目的成功研究将会改写该公司炮采支护工艺的历史,促进该矿及该公司炮采工艺的发展,提高煤炭回收率,促进高产高效矿井建设,大大降低工人的劳动强度,对该公司及该矿的经济发展有一定的积极意义。

5 经济、社会效益分析

该项目的成功实施将会大大提高采面的回采效率,经济效益显著。同时大大降低工人的劳动强度,降低采面的顶板事故率,提高安全系数。

摘要：以平煤一矿炮采支护工艺为例,通过用悬移顶梁液压支架放顶煤来代替单体柱放顶煤工艺,进一步提高了炮采工作面生产技术创新能力,提高了放顶煤单产水平,提高了安全系数,降低了工人劳动强度。

悬移液压支架 篇7

永龙煤业位于华北板块南缘, 嵩箕构造区嵩箕断隆小区。其开采煤层为二叠系下统山西组下部的二1煤层, 在本区内二1煤层全区发育, 结构简单, 偶含一层夹矸, 层位稳定, 煤层埋深80～500 m, 开采标高在-20～+420 m之间。其原生厚度为0.50～14.39 m, 平均厚度为3.50 m, 煤层可采性指数为1, 含煤系数为8.88%, 属较稳定煤层。

由于煤层变化的特殊性, 一次性采全高和分层开采都比较困难, 放顶煤开采是提高矿井回采率的有效途径, 整体顶梁组合悬移液压支架放顶煤采煤方法是近年来在π型梁基础上发展起来的更加安全高效的放顶煤生产工艺。

1 工作面基本条件及支架选型方案

1.1 工作面基本条件

工作面概况:工作面走向长度230 m, 倾斜长度110 m, 上下顺槽均沿煤层底板布置, 为梯形断面, 采用矿用工字钢支护。

工作面地质概况:工作面总体为一斜面构造, 煤层斜角约20°左右, 煤层平均厚度2.5～3.5 m, 区域上主要发育地层为奥陶系、石炭系上统、二叠系和第四系, 其中石炭系和二叠系为主要含煤地层。

煤层顶、底板情况:煤层顶板为砂质泥岩, 压力较大, 随采随落, 工程地质性质较差, 因此在生产中应采取一定的防范措施;煤层底板无伪底, 直接底板为泥岩或砂质泥岩, 岩石抗压强度较低, 可出现支护滑沉、底鼓和遇水膨胀等现象, 为不稳定型底板。

水文地质情况:二1煤层直接充水水源为顶板砂岩孔隙裂隙水和底板太原组上段灰岩岩溶裂隙水。含水性较弱, 补给条件一般, 属中等类型。

其他开采条件:煤层瓦斯低, 无煤与瓦斯冲突倾向, 煤尘无爆炸危险性。

1.2 支架选型方案

根据本工作面地质构造情况, 煤层倾角20°左右, 平均厚度2.5～3.5 m, 底板为泥岩遇水会软化, 所以建议选用采高1.7～2.4 m的支架, 前后柱带防陷柱鞋, 厚度变化时放顶煤作业。

1.2.1 支架选型

结合矿方意见, 在开采过程中采高2.2 m, 该工作面可选用ZH2000/17/24Z整体顶梁组合悬移液压支架 (配置前伸缩梁) 。该型号支架采高1.7～2.4 m, 循环步距800 mm, 支柱缸径125 mm, 配置前伸缩梁, 全部垮落法管理采空区顶板。该支架在采煤过程中可减少顶板的裸露空顶时间。

1.2.2 主要技术参数

主要技术参数如表1所示。

1.2.3 支护强度验算

根据不稳定顶板来压强度计算公式, 即按6～8倍采高计算顶板来压强度, 若取8倍采高, 则有:

式中, Pc为顶板最大来压强度 (初次来压) ;g为重力加速度 (9.8 m/s2) ;hc为采高, 取2.2 m;r为顶板岩石容重, 取2.6 t/m3。

根据支护强度计算支架的工作阻力:

式中, P为支架工作阻力 (kN) ;Pt为支架支护顶板所需的支护强度;L1为支架长度, 取2.8 m;L2为前伸梁长度, 取0.8 m;A为支架的梁端距, 取0.2 m;B为支架宽度, 取0.96 m。

通过计算:所选ZH2000/17/24Z支架的额定工作阻力2 000 kN>1 634.3 kN、支护强度0.645 MPa>0.448 MPa, 能满足使用要求。

1.3 工作面配套设备

工作面配套设备如表2所示。

2 采煤工艺比较

2.1 旧采煤工艺及其存在的问题

旧采煤工艺为单体液压支柱配π型钢梁放顶煤采煤法, 即:爆破工艺落煤, 一推一放, 打眼、放炮、串下梁、攉煤、移上梁、放顶、剪网、放煤、清浮煤。该采煤工艺需要人工操作完成, 劳动强度较大, 且煤炭资源回收率较低, 最重要的是需要人员进入采空区打眼、装药, 根本没有办法保证作业人员的安全, 是煤矿安全生产的一个重大隐患。单体液压支柱配π型钢梁放顶煤采煤工艺支撑力小、支护面积小, 已不能满足现代矿井安全生产的需要。

2.2 悬移液压支架放顶煤采煤工艺及其特点

悬移液压支架主要由顶梁、托梁、前伸缩梁、液压支柱、千斤顶、液压件、柱鞋、后挡板等组成, 其工作原理是:来自泵站的高压乳化液经主进液管路被送到工作面, 与每个支架相连, 通过操纵阀组分配到支架推进缸、前伸缩梁、千斤顶及支柱, 使支架按要求完成所需动作。悬移支架的采煤工艺顺序是:打眼、放炮→伸前伸缩梁→出煤→支架卸载→移支架→升支架→放顶煤→推溜→移托梁。此采煤过程中无须人员进采空区打眼、装药, 从而保证了作业人员的人身安全。悬移液压支架采煤工艺有以下特点:

(1) 支架适应性强:适用于煤层厚度变化不规则厚煤层及5 m以上的水平、缓倾斜、倾斜、急倾斜特厚煤层。

(2) 支架稳定性好:由于工作面支架通过托梁系统被连为一个整体, 使得支架稳定性及安全性大大提高。如果某架上方出现顶空或未支撑好的现象, 相邻支架将通过前后托梁托起该支架共同支护顶板, 使其不歪扭、不倾倒、不下落, 从而避免了工作面歪架、倒架现象。

(3) 护顶面积大:由于顶梁部分是一个宽约1 m、长约2.8 m的整体箱式结构, 护顶面积可达到95%以上 (与综采支架相同) , 所以在破碎顶板工作面时不会出现漏顶现象。

(4) 移架速度快:由于该支架液压系统采用集中控制, 使前移动作简单, 移架速度快, 极大地提高了工作效率。

(5) 可用于松软底板工作面:支架在坚硬底板工作面使用时可不用柱鞋;在底板较软的工作面使用时, 可加装柱鞋以增大立柱与工作面的接触面积。

(6) 支架工作阻力大:标准配置为4根ϕ125 mm双向液压支柱, 工作阻力可达2 000 kN;若选配5根ϕ125 mm双向液压支柱, 工作阻力可达2 500 kN。

(7) 工作面支架可采用液压集中控制, 支架后部配置挡矸板, 可优先防止采空区矸石窜入工作面, 保证安全生产。

3 应用中存在的问题及解决办法

3.1 支柱钻底

工作面直接底为泥岩, 抗压强度弱, 遇水浸泡后, 即使在支柱穿有柱鞋的情况下也会导致部分支柱钻底严重, 造成工作面高度达不到要求。回采过程中在支柱下垫大块方木可防止支柱钻底, 保证工作面高度。

3.2 销轴断裂

工作面地质条件复杂, 在回采过程中, 工作面需不断地调整仰、俯角, 这容易造成悬移支架安全销轴断裂。在调整过程中保持仰角≤7°、俯角≤10°, 可以避免安全销轴的断裂。

3.3 托梁移动速度慢

因单个操纵阀控制整个工作面悬移支架移托梁的管路, 流量相对而言较小, 使得移托梁速度较慢。根据实际情况, 把整个工作面悬移支架分为3组, 每组单独使用一个操纵阀控制移托梁管路, 以提高移动速度。

3.4 伸缩梁变形

顶板突然来压较大的情况下, 前伸的伸缩梁很容易变形, 难以收回。在伸缩梁前端加焊长度为160 mm的7号π型钢梁用于单体支柱临时支护, 以防前伸缩梁变形。

3.5 防止倒架

加强管理, 严格按照操作规程作业:支架初撑力一定要达到要求, 顶梁严实接顶, 采空区不得出现高悬顶, 矸石须有一定的堆积高度;支架初撑时可延时注液以避免初撑力不足, 工作时需及时补液;经常检查柱体情况, 观察是否有漏液、损伤、零部件损坏等, 发现失效支柱要及时更换;经常检查高压胶管辅设及泵站压力情况, 发现漏损及时处理。支架4根支柱支设时都要保证有一定的迎山角:当工作面为仰斜开采情况时, 为防止工作面支架向后倾倒, 应使前柱向采空区侧有一定的偏斜, 后柱向煤壁有一定的迎山角, 以加强支架的防倒性;当工作面为俯斜开采情况时则相反, 并及时伸出前伸缩梁抵住煤帮;在工作面过断层等地质构造或老顶来压、初采初放时, 很容易发生倒架, 遇到这种情况需要及时采取措施和监测预防手段。

4 应用效果分析

4.1 安全效果

悬移支架放顶煤工艺解决了单体液压支柱式采煤法在空顶条件下作业的问题, 工人在有效支护范围内作业, 杜绝了顶板事故;简化了采区内的巷道布置, 优化了通风、生产、运输系统, 提高了系统的安全可靠性, 实现了安全生产。

4.2 经济效益

悬移支架放顶煤工艺使得回采率达到80%以上, 单产量由3.5 t/工提高到12 t/工, 减少了2/3的巷道掘进率及搬家倒班的次数, 节省了人力、物力, 提高了煤炭产量。

5 结语

ZH2000/17/24Z整体顶梁组合悬移液压支架是ZH系列 (可通过改变顶梁和立柱来形成系列化产品) 悬移液压支架的一种, 是介于综采液压支架与传统悬移顶梁液压支架之间的一种轻型自移式支护产品。它不仅保持了综采液压支架支护强度高、支撑面积大、移架速度快、安全系数高等优点, 同时还具有体积小、重量轻、适用性强、移动灵活、操作维护简易方便等特点。其核心技术是:工作面支架可通过托梁系统全部连为整体, 保证了良好的整体性和稳固性;液压集中控制式的操控系统简便了操作工序, 提高了自动化水平和工作效率;顶梁为整体箱式结构, 护顶面积达95%以上, 极大地提高了安全系数。

实践证明, 整体顶梁组合悬移液压支架放顶煤采煤方法具有安全系数高、适应性强、高产高效、耗能低等优点, 具有良好的推广使用价值, 非常适合我国现阶段煤炭工业技术水平和资源政策, 对广大中小型煤矿以及大中型煤矿小块段及边、角煤具有很强的适应性, 为提升中小型煤矿的装备和生产工艺水平、实现高产高效、提高工作面回采率提供了有力保障。

参考文献

[1]沈占彬, 王立亚.悬移支架在复采面的应用[J].煤矿机械, 2010 (9)

[2]金超伟, 刘建华.ZH1600/16/24Z整体顶梁组合悬移液压支架的改进[J].煤矿机械, 2011 (11)

悬移液压支架 篇8

望云煤矿分公司现采3#煤层。受庄头大断层(落差60～84 m)影响，井田内次生断层多，布置正规综采工作面难度大，直接造成大量的边角煤柱滞留回收问题。以前，采用XDY-1T型分体顶梁悬移支架进行边角煤回收，工人劳动强度大，工作面产量低，材料消耗大，安全生产条件差。

1 工作面概况

该工作面煤层厚4.4m，倾角3～6°，硬度f=1.5～2，局部夹矸石，厚0.10m左右，节理、裂隙发育，单轴抗压强度13.7MPa，单轴抗拉强度0.84MPa，属中等硬度煤层。煤层结构简单，赋存较稳定。工作面伪顶为炭质泥岩，厚0.2m左右，极易冒落，直接顶为中砂岩，局部含粉砂岩，可以随采随冒，老顶为中粒长石石英砂岩，质地坚硬，钙、硅质胶结，一般不易冒落，煤层底板为黑色泥岩或粉砂质泥岩，顶、底板硬度。顶煤冒放性为三类，适合于放顶煤开采。

1.1 工作面布置

工作面走向230m，倾斜75m，倾角平均5°采用“U”型方式布置，运输巷及回风巷均为单巷。全工作面75架支架，配备SGB620/40T型刮板机1部。

1.2 支护设计

根据矿压理论，工作面支架承受的最大压力为4～8倍采高顶板岩石的重量，现取8倍采高的顶板岩石重量计算：

式中：

P———工作面上覆岩石所需支撑阻力;

γ———上覆岩层平均容重，取2.5;

h———工作面采高，2.2m;

L———工作面最大控顶距，取3.6m;

b———支架宽度，0.96m;

g———重力换算单位，取9.8;

k———上覆岩层厚度和采高之比，一般为4～8，取8。

所选用的ZH1600/16/24ZL型支撑式液压支架，额定工作阻力1600 k N，经验算比较，所选支架支护强度符合要求。

ZH1600/16/24ZL型整体顶梁组合悬移液压支架参数如下表1。

2 与XDY-1T型分体顶梁悬移支架放顶煤工作面对比

2.1 XDY-1T型分体顶梁悬移支架存在问题

2.1.1 移架、支柱时，工人劳动强度大，危险系数高。

2.1.2 支架横向稳定性较差，老空顶煤回收率超过70%。顶板来压时，老空方向推力容易推跨工作面支架而发生安全事故。

2.1.3 全工作面铺顶网，金属网消耗量大，吨煤生产成本增加4元，后工作面顶煤回收率也受到一定影响。

2.1.4 工作面支架支柱支护工作阻力较低(18M Pa)，顶板来压均需支设大量戴帽中柱，坑木及单体柱消耗量均较大。

2.2 ZH1600/16/24ZL型整体支架优点

2.2.1 移架操作时，工人只需操纵集控阀组将前后4柱同时提

起前移，动作简化，速度快，工人劳动强度降低，回采工效有效提高。

2.2.2 支架稳定好，不倒架。

工作面所有支架通过托梁系统连为一体，使得支架稳定性及安全性大大提高，工作面不会出现倒架、扭架现象。即使支架上方出现局部空顶现象(宽度≤3m，高度≤1m)或未支撑好，相邻支架将抬着该支架并帮其支护顶板。

2.2.3 护顶面积大，放顶煤不用铺网。

该支架顶梁采用整体箱式结构，宽0.96m，长2.6/3.0m，护顶面积可达到95%以上，对顶板实现了全封闭管理。破碎顶板工作面不会出现漏顶现象，也不会出现分体式支架的网兜现象。

2.2.4 对松软底板工作面适应性较强。

该支架在坚硬底板工作面使用时，可不用底盘;在中软底板工作面使用时，支架可两前柱共用一个底盘，两后柱共用一个底盘;若工作面底板非常软时，支架前后4柱可共用一个底盘，底盘面积可达1.2m2以上，可有效解决工作面支柱严重穿底现象。

3 存在问题及解决办法

由于整体顶梁悬移支架护顶面积大，基本取消了铺设金属顶网工序，客观上有利于提高后工作面顶煤的回收率，但支架后侧流矸可能会大量涌入工作面发生伤人安全事故。

3.1 解决办法

3.1.1 根据煤层倾角合理布置工作面，尽量采用仰采方式。一方面，可以防止放顶煤和移架过程中支架上方矸石大量涌入工作面，同时也可防止采空区侧冒落的顶板矸石冲击支架后柱。

3.1.2 禁止正对放煤口捅煤，大块煤可临时提起1棵后柱，严禁将支架两后柱同时升起，防止大块煤矸涌出伤人。必要时，采用防串矸设施进行临时遮挡，流入采场的大块矸石要尽量堆放采空区侧。

3.1.3 移架应选择采用邻架操控方式，所移支架前后5m内严禁无关人员驻留。

另外，由于该支架为整体顶梁悬移支架，工作面所有支架均被托梁套联接成一整体。虽支架横向稳定性得到加强，但支架组合梁上下、水平弯曲的活动空间也因此受限。工作面内局部坡度较大、顶板出现较大高低错差或者遭遇地质构造时，就容易造成局部地段空顶接顶不实现象，或发生支架上串、挤架、损坏托梁问题。为此采取：

3.1.4 加强工作面“四直、一平、二畅通”管理力度，即：煤壁直、煤溜直、支架直、托梁直、支架平、工作面上下出口保持畅通。

3.1.5 工作面回采过程中，若遇地质构造或顶板不平时，在开帮煤后应及时在支架顶梁上方铺垫小方木接顶处理，保证支架接顶严密;顶板破碎，片帮严重时，须在支架上方铺设金属顶网。

3.1.6 回采过程中遭遇地质构造时，应尽量使工作面保持大致同一坡度，必要时可在局部地段留底煤或破底板推进。

3.1.7 布置仰斜回采工作面时，工作面两顺槽巷道与切眼巷道布置应根据煤层倾角选择合理伪斜角，以避免工作面支架和刮板输送机的上串下滑。