安林煤礦∏型鋼梁對(duì)棚支架工藝研究總結(jié)及技術(shù)評(píng)價(jià)

趙全東 薛義林

摘 要：本節(jié)對(duì)課題的研究給以總結(jié)和評(píng)價(jià)，包括對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)的技術(shù)評(píng)價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算，社會(huì)效益和安全效益的總結(jié)，技術(shù)改進(jìn)和推廣應(yīng)用的前景展望等?！切弯摿簩?duì)棚支架”采煤面數(shù)量要占全國(guó)采煤面數(shù)量的30%以上。該項(xiàng)目圍繞安陽(yáng)80%采煤面使用∏型鋼梁對(duì)棚支架，以及我國(guó)量大面廣的單體液壓支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，較為深入地闡明了∏型鋼梁對(duì)棚支架與圍巖相互作用的過(guò)程、以及該支架“支”與“護(hù)”的技術(shù)特征。在全國(guó)范圍內(nèi)，應(yīng)用“∏型鋼梁對(duì)棚支架”的采煤面數(shù)量、新技術(shù)推廣空間非常大。

關(guān)鍵詞：∏型鋼梁 對(duì)棚支架 技術(shù)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TD32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（c）-0072-01

該項(xiàng)目圍繞安陽(yáng)80%采煤面使用∏型鋼梁對(duì)棚支架，以及我國(guó)量大面廣的單體液壓支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究小組；采用“調(diào)查分析、觀察統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和理論分析相互結(jié)合”的研究方法，采用“連續(xù)觀測(cè)、全面檢測(cè)、專題試驗(yàn)、工業(yè)性試驗(yàn)、工程實(shí)踐、改進(jìn)提高、總結(jié)鑒定、推廣應(yīng)用”的技術(shù)路線。

1 技術(shù)總結(jié)及其創(chuàng)新點(diǎn)

該項(xiàng)目圍繞安陽(yáng)80%采煤面使用∏型鋼梁對(duì)棚支架，以及我國(guó)量大面廣的單體液壓支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，較為深入地闡明了∏型鋼梁對(duì)棚支架與圍巖相互作用的過(guò)程、以及該支架“支”與“護(hù)”的技術(shù)特征。已經(jīng)在試點(diǎn)工作面，試驗(yàn)礦井和同類條件的其他礦井推廣應(yīng)用。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）該項(xiàng)目圍繞當(dāng)前安陽(yáng)（原安陽(yáng)礦務(wù)局）80%的采煤工作面，面向我國(guó)量大面廣的∏型鋼梁對(duì)棚支架以及單體液壓支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域；更加深入地闡明了∏型鋼梁對(duì)棚支架與圍巖相互作用的過(guò)程、以及該支架“支”與“護(hù)”的技術(shù)特征和操作要領(lǐng)。對(duì)指導(dǎo)∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產(chǎn)有重要意義。

（2）組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究小組，在多個(gè)∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面建立礦壓觀測(cè)站；堅(jiān)持較長(zhǎng)時(shí)期的支架載荷、圍巖變形量等相關(guān)參數(shù)的測(cè)試；記錄了斷層構(gòu)造帶、煤壁片幫、頂板冒頂、底板積水等回采條件的變化；積累了采煤面整層或分層開采時(shí)，煤層頂?shù)装濉⑵扑檐泿r頂?shù)装?、?jiān)硬巖層底板等地質(zhì)異常現(xiàn)象的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。工作基礎(chǔ)扎實(shí)，數(shù)據(jù)詳實(shí)可靠，刷新了采煤面∏型鋼梁對(duì)棚支架工況試驗(yàn)研究的新紀(jì)錄。

（3）系統(tǒng)分析了的交替邁步的工藝特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn)與架體結(jié)構(gòu)，研究了支架的分型方法并描述采煤面7種分型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；計(jì)算分析了支架在不同分型時(shí)的載荷分布和受力狀態(tài)，指出了分型結(jié)構(gòu)中減少頂板離層量的重點(diǎn)梁和關(guān)鍵柱。分型研究和試驗(yàn)方法填補(bǔ)了我國(guó)采煤面∏型鋼梁對(duì)棚支架工況研究的空白，為同類礦井提供了可以借鑒的實(shí)用技術(shù)和科學(xué)方法。

（4）在采煤面試驗(yàn)了分型支護(hù)、機(jī)頭特殊支護(hù)、復(fù)雜構(gòu)頂支護(hù)、異常地質(zhì)環(huán)境支護(hù)的支架工況與礦壓顯現(xiàn)特征；并總結(jié)了不同圍巖條件下，支護(hù)效果以及處理好“支、護(hù)”技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。是提高∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的水平、完善單體液支護(hù)技術(shù)評(píng)價(jià)體系的新途徑。具有良好的推廣應(yīng)用前景。

（5）該項(xiàng)目在集團(tuán)公司的其他礦井推薦使用，能夠指導(dǎo)工人科學(xué)處理支架的支與護(hù)關(guān)系，說(shuō)服工人合理改變傳統(tǒng)操作習(xí)慣，強(qiáng)調(diào)安全檢查和質(zhì)檢驗(yàn)收程序的重點(diǎn)，提高采煤面勞動(dòng)生產(chǎn)率，保障采煤面頂板安全狀況。得到了煤礦用戶的好評(píng)，3個(gè)工作面比原計(jì)劃產(chǎn)煤量增產(chǎn)20余萬(wàn)噸。取得了較好的技術(shù)推廣效果和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

2.1 直接經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

該項(xiàng)目在工業(yè)性試驗(yàn)中和成果應(yīng)用后，通過(guò)對(duì)∏型鋼梁對(duì)棚支架分型結(jié)構(gòu)的體會(huì)和認(rèn)識(shí)，抓住重點(diǎn)梁和關(guān)鍵柱的應(yīng)用；尤其是機(jī)頭大棚支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，以及科學(xué)處理支與護(hù)的關(guān)系等。礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢查和驗(yàn)收達(dá)標(biāo)率提高，工作面支護(hù)質(zhì)量和安全環(huán)境改善，減少了維修、返修、停產(chǎn)時(shí)間和罰款次數(shù)，促進(jìn)全礦井煤炭產(chǎn)量提高。在應(yīng)用該項(xiàng)目成果的試點(diǎn)礦井，近兩年時(shí)間內(nèi)與上年同期相比增產(chǎn)（采出）原煤、新增產(chǎn)值和新增利稅，合計(jì)如下：

新增原煤產(chǎn)量：22.4萬(wàn)噸；新增產(chǎn)值：12 320萬(wàn)元；新增利稅：7 392萬(wàn)元。

2.2 間接經(jīng)濟(jì)效益估算

該成果的試點(diǎn)工作面回采工作已經(jīng)先后結(jié)束，在礦井新的工作面推廣應(yīng)用該成果。在安陽(yáng)其他礦井正在研究推廣該項(xiàng)目的研究成果。如果全國(guó)∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面有100個(gè)工作面應(yīng)用推廣，每個(gè)工作面增產(chǎn)1%，將增產(chǎn)一個(gè)工作面的產(chǎn)量。因此，推廣應(yīng)用該成果的潛在經(jīng)濟(jì)效益也比較顯著。

3 社會(huì)效益評(píng)述

應(yīng)用該項(xiàng)目成果后，可以增強(qiáng)礦工和管理人員對(duì)∏型鋼梁對(duì)棚支架分型結(jié)構(gòu)的體會(huì)和認(rèn)識(shí)，在生產(chǎn)實(shí)踐中抓住重點(diǎn)梁和關(guān)鍵柱的作用；尤其是機(jī)頭大棚支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，以及科學(xué)處理支與護(hù)的關(guān)系等。能夠提高工作面∏鋼對(duì)棚支架的支護(hù)剛度和穩(wěn)定性，減少頂板離層量，增強(qiáng)全工作面支架的支護(hù)強(qiáng)度。提高支架礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢查和驗(yàn)收達(dá)標(biāo)率，工作面支護(hù)質(zhì)量和安全環(huán)境改善，減少了維修、返修、停產(chǎn)時(shí)間和罰款次數(shù)，促進(jìn)全礦井煤炭產(chǎn)量提高。

對(duì)采礦工程技術(shù)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)、對(duì)安全生產(chǎn)的保障作用、對(duì)礦工勞動(dòng)環(huán)境的改善是該成果的主要社會(huì)效益。分型研究和試驗(yàn)方法填補(bǔ)了我國(guó)采煤面∏型鋼梁對(duì)棚支架工況研究的空白，為同類礦井提供了可以借鑒的實(shí)用技術(shù)和科學(xué)方法。對(duì)指導(dǎo)我國(guó)∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產(chǎn)有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目面向我國(guó)量大面廣的∏型鋼梁對(duì)棚支架以及單體液壓支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域；深入、系統(tǒng)地闡明了∏型鋼梁對(duì)棚支架與圍巖相互作用的過(guò)程、以及該支架“支”與“護(hù)”的技術(shù)特征和操作要領(lǐng)。對(duì)指導(dǎo)∏型鋼梁對(duì)棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產(chǎn)有重要意義。

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