綜采工作面上機(jī)尾過(guò)渡支架支護(hù)技術(shù)革新

陳立軍　孟凡林　胡鵬飛

【摘 ?要】綜采設(shè)備的選型必須適應(yīng)礦井工作面條件，當(dāng)支架安裝使用后可能有些缺陷，但要想提高效率，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造勢(shì)在必行。

【Abstract】The type selection of fully mechanized mining equipment must adapt to the conditions of mine working face. There may be some defects after the support is installed and used. However， in order to improve the efficiency and reduce the labor intensity of workers， it is necessary to transform the equipment.

【關(guān)鍵詞】側(cè)護(hù)板;改造;革新

【Keywords】side guard board; transform; innovation

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD355 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）07-0180-02

1 引言

近幾年隨著礦井綜采裝備的不斷更新、升級(jí)，智能化和自動(dòng)化工作面不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，河南能源化工集團(tuán)新疆投資控股有限公司（簡(jiǎn)稱河南能源新疆公司）各礦井加大了對(duì)采煤工作面的綜采設(shè)備投入和使用，但根據(jù)礦井地質(zhì)條件和采掘工作面的布置影響，采用綜采設(shè)備的方式不同，采煤工作面支護(hù)形式也不同。

2 工作面概況

河南能源新疆公司天欣煤礦1E1302綜采工作面位于B13煤層?xùn)|翼，該工作面東至采礦證邊界保護(hù)煤柱，西為+1360m水平及+1400m水平巷道揭露B13煤層位置，南鄰老窯采空區(qū)保護(hù)煤柱，北面為未采實(shí)體煤。工作面切眼中心高度3.3m，平均坡度31°，切眼長(zhǎng)度165m，平均煤厚4.3m，沿煤層頂板施工。1E1302綜采工作面B13煤層基本頂為粗砂巖與粉砂巖互層，厚度14.8m，直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度7.3m，偽頂為泥巖，厚度0.3m;直接底為泥巖，厚度2.87m。

3 工作面前期上機(jī)尾支護(hù)情況及施工要求

3.1 前期上機(jī)尾支護(hù)情況

1E1302工作面為一次采全高綜采工作面。上機(jī)尾采用ZYG6800/21/45型液壓過(guò)渡支架支護(hù)頂板，上機(jī)尾最后一架（即111架）與煤墻上幫空頂面積大，上機(jī)尾111#液壓支架距煤墻上寬下窄，打設(shè)單體柱配合“π”型梁對(duì)棚支護(hù)頂板支架底座寬度不夠，現(xiàn)上機(jī)尾支護(hù)方式為單體柱配合鉸接梁支護(hù)頂板。

3.2 施工要求

①工作面111#液壓支架距煤墻距離超過(guò)0.5m時(shí)，需采用4.2m單體液壓支柱配合鉸接梁（1m）支護(hù)，沿工作面走向方向布置，一梁一柱，每組打設(shè)的鉸接梁不少于4根。②上順槽4#超前液壓支架拉移后，及時(shí)在上端頭最前面一根鉸接梁上再接一根鉸接梁，然后再取掉連接在最后面一根鉸接梁，每次只能移1根鉸接梁，鉸接梁連接時(shí)先使用圓銷(xiāo)插入孔內(nèi)連接固定，然后再使用水平銷(xiāo)把鉸接梁伸平伸直。③111#液壓支架距第一組鉸接梁超過(guò)0.6m時(shí)，需再增加一組鉸接梁支護(hù)頂板。④單體液壓支柱柱根接實(shí)底，頂梁接頂，單體支柱初撐力不小于11.5MPa，不得出現(xiàn)卸載支柱。⑤鉸接梁無(wú)法完全接頂時(shí)，在鉸接梁上部墊方木，確保鉸接梁能夠完全接頂。

4 工作面上端頭革新后支護(hù)方式

1E1302綜采工作面上機(jī)尾采用單體柱加鉸接梁的支護(hù)方式時(shí)，職工在操作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，由于工作面坡度較大，并且存在一定安全隱患，因此，通過(guò)該礦技術(shù)人員的不斷摸索，對(duì)支架進(jìn)行了改造。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)研究對(duì)111#支架側(cè)護(hù)板進(jìn)行改造，增加一級(jí)和二級(jí)護(hù)板對(duì)上機(jī)尾支架與煤墻超寬段進(jìn)行支護(hù)。

護(hù)板裝置分為一級(jí)側(cè)幫板和二級(jí)側(cè)幫板。一級(jí)側(cè)幫板長(zhǎng)3.7m，寬1m，伸開(kāi)可與頂板平，也可向下翻轉(zhuǎn)53°（與頂板夾角），二級(jí)側(cè)幫板寬0.5m、長(zhǎng)3.6m，可與一級(jí)側(cè)幫板打平，也可向下翻轉(zhuǎn)90°。在111號(hào)液壓支架（ZY6800/21/45）左側(cè)（面對(duì)煤壁）側(cè)護(hù)板上加工出4個(gè)直徑50mm孔和8個(gè)長(zhǎng)孔，采用螺栓連接護(hù)板裝置。護(hù)板材質(zhì)達(dá)到460MPa時(shí)產(chǎn)生素塑變。圖1、圖2分別為頂梁側(cè)護(hù)板和側(cè)幫板工作狀態(tài)示意圖、頂梁側(cè)護(hù)板和側(cè)幫板向下翻轉(zhuǎn)示意圖。

5 護(hù)板裝置支護(hù)頂板計(jì)算

①一級(jí)側(cè)幫板和二級(jí)側(cè)幫板當(dāng)處于如圖3狀態(tài)下：

護(hù)板裝置支撐的力為5t（參數(shù)由廠家技術(shù)人員提供）。

護(hù)板裝置支護(hù)頂板面積：1.5×3.7=5.55m2

上機(jī)尾護(hù)板頂板壓力計(jì)算：5.55×10.6=58.9t

上機(jī)尾共計(jì)使用10根單體柱，其中切頂柱打設(shè)4根單體柱（柱壓11.5MPa），護(hù)板下方打設(shè)4根單體柱（柱壓4～6MPa），護(hù)板與4號(hào)超前架護(hù)板處打設(shè)2根單體柱（柱壓11.5MPa）。

護(hù)板下方單體柱4×4=16t，6×9=54t，16+54+5=75t，

上機(jī)尾頂板壓力與支護(hù)設(shè)計(jì)材料壓力對(duì)比：75t>58.9t。

單體液壓支柱每根柱壓不小于4MPa，同時(shí)考慮到護(hù)板裝置鋼板材質(zhì)受力要求和油缸抗拉強(qiáng)度，單體液壓支柱每根柱壓最大不得超過(guò)6MPa。

當(dāng)護(hù)板裝置全部支撐時(shí)，一級(jí)側(cè)幫板和二級(jí)側(cè)幫板下方需各打設(shè)2根單體柱支護(hù)，柱壓4～6MPa。

②一級(jí)側(cè)幫板和二級(jí)側(cè)幫板當(dāng)處于如圖4狀態(tài)下：

護(hù)板裝置支撐的力為7t（參數(shù)由廠家技術(shù)人員提供）。

一級(jí)護(hù)板支護(hù)頂板面積：1×3.7=3.7m2

上機(jī)尾護(hù)板頂板壓力計(jì)算：3.7×10.6=39.3t

使用2根單體液壓支柱：4×2=8t，6×9=54t，7+8+54=69t，上機(jī)尾頂板壓力與支護(hù)設(shè)計(jì)材料壓力對(duì)比：69t>39.3t。

單體液壓支柱每根柱壓不小于4MPa，同時(shí)考慮到護(hù)板裝置鋼板材質(zhì)受力要求和油缸抗拉強(qiáng)度，單體柱每根柱壓最大不得超過(guò)6MPa。

當(dāng)護(hù)板裝置一級(jí)側(cè)幫板支撐時(shí)，一級(jí)側(cè)幫板下方需打設(shè)2根單體柱支護(hù)，柱壓4～6MPa。

通過(guò)以上兩種不同方式的驗(yàn)算，在側(cè)護(hù)板下方打設(shè)單體支柱即可符合支護(hù)要求，保證了安全，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 結(jié)論

隨著礦井生產(chǎn)裝備水平的不斷提升，綜采設(shè)備也要通過(guò)設(shè)計(jì)、改造才能適合自身地質(zhì)條件。我們自身通過(guò)不斷摸索與實(shí)踐，對(duì)上機(jī)尾進(jìn)行改造，不但節(jié)約了費(fèi)用，大大減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，增加了工效，創(chuàng)造了較好經(jīng)濟(jì)效益，為類(lèi)似綜采工作面提供可靠、寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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