大采高综采工作面顺槽超前支架支护技术研究
附件1
冀中能源2018年度科技计划项目
申报书
项目名称：大采高综采工作面顺槽超前支架支护技术研究申报单位：
承担单位：
负责人：
起止日期：
20 17年11月5日
超前液压支架的研制及现场应用报告
超前液压支架的研制及现场 应用报告 上海大屯能源股份有限公司生产管理部 二００八年十二月三十日
一、工作面两道超前支护现状概述 随着综采面机械化程度和单产的快速提高，通风、运输和开采工艺对两道断面尺寸要求越来越大，传统的工作面超前支护方式从支护能力、支护高度、支护速度、自动化程度、可操作性、安全性等方面都不能适应安全高效综采工作面对超前支护的要求，两道超前支护已经成为制约工作面高产高效的瓶颈。 国内传统的工作面两道超前支护方式是人工使用单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板。这种人工方式支护强度低，支护面积小，劳动强度大，回柱危险性大，支护工艺技术落后，用人多，不利于安全生产，更不能满足当今的高产高效矿井的要求。 为此，研究综采工作面两道超前液压支架支护技术就迫在眉睫。两道超前液压支架是一种新型的自移支架，有效地解决了工作面两道长期存在的支护强度低、工序繁琐、劳动强度高等问题，实现工作面两道顶板管理的本质安全。大屯矿区在2007年底开始研究超前液压支架，并取得了成功。 二、支架技术规格及简要说明 ZT2×3200/18/35超前支护液压支架是为适应大屯矿区特殊的地质条件和工作面设备布置的需要而研制和开发的。针对不同工况和使用高度，对支架主要部件受力情况（运动学参数）进行了科学的计算、模拟和优化设计，逐步完善了支架的结构型式和零部件。 ZT2×3200/18/35型超前液压支架的型式为铰接式，顶梁和底座
均采用分段铰接式，使其更好地适应巷道顶底板起伏变化以及运输和安装。支架前、后设计紧凑，中间设正四连杆机构，支架两根立柱合理布置，不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。与破碎机配套的一组支架为整体式，不设置四连杆机构，保证破碎机驱动部分的安装空间。设计支架的行程为1.2米，即工作面每割两刀移一次超前支架，操作方式为邻架操作，支架的初撑力为10MPa，保证对顶板的有效支护。 支架满足最大不可拆卸件尺寸为4.4×1.5×2.3m（破碎机上方两根特殊顶梁6310mm除外）；支架底座箱体宽度为450mm，底封板宽度550mm，在适当位置加支撑筋；前三组支架的底座设横向连接千斤顶，可适当调整支架的中心距；支架均预留操纵阀安装位置。 支架的主要技术参数和结构示意图分别见表1和图1。 主要技术参数表1
100103综采工作面支护设计
100103综采工作面支护设计 第一节、工作面位置及概况 一、巷道位置 100103综采工作面地面相对位置位于旺岭村以南，地表为农田，地面无建筑物、河流、水库等。井下位置位于矿井一采区，北为100101综采工作面采空区，南为10010运输顺槽和10#煤未采区，东为+640采区轨道大巷，上覆为020907回采工作面采空区。 二、地质特征 100103综采工作面为稳定的厚煤层，10#煤直接顶板为砂质泥岩，其底板为泥岩，上距9#煤平均间距5.8m，下距11#煤平均间距2.89m，10#煤煤层厚度1.3—5.87m，平均厚度3.84m，煤层结构中等，属可采煤层。 三、地质构造： 根据工作面设计范围内煤层底板等高线变化趋势分析，该工作面地层整体呈一单斜构造，倾向西北向，倾角3°～8°,一般5°左右；此外预计该工作面在掘进期间,无大的断层构造存在,但在各巷道施工过程中,由4处较小的陷落柱,有少量的裂隙水出现，会给顶板支护管理带来一定的影响。 第二节、设备配备 100103综采工作面设计走向长度1540m，倾斜长度182m，沿煤层底板一次采全高，工作面坡度随煤层倾角变化而变化。 一、采煤机主要技术参数如下：
1、适应煤层 采高范围：2.5～4.7m 适应煤层倾角：≤35° 煤质硬度：中硬或中硬以下煤层 2、采煤机总体 机面高度：1961mm 机身厚度：676mm 过煤高度：773mm 截深：800mm 摇臂摆动中心距：7980mm 行走轮中心距：6290mm 3、切割部 摇臂结构形式：分体、直摇臂 摇臂长度：2780mm 摇臂摆角：上摆40°、下摆18° 截割功率：2×500KW 滚筒转速：32.8r/min 截割电机型号：YBCS-500 截割电机功率：500KW 截割电机额定电压：3300V 截割电机额定电流：105A 截割电机额定转速：1486r/min 4、牵引行走部 牵引形式：开关磁阻电机调速、齿轮销排式电牵引牵引功率：2×60KW 牵引速度：0-13.8m/min
煤矿综采工作面支护技术问题及完善【最新版】
煤矿综采工作面支护技术问题及完善 摘要:随着各行各业的快速发展，对煤矿资源的需求量不断增多，为了保证各行各业生产过程顺利进行，煤矿企业需要不断加大采矿工作面。采矿安全问题受到人们的广泛关注，为了保证采矿工作安全，顺利进行需要对支护工作产生足够重视，本文对煤矿综采工作面支护技术问题进行分析，之后提出相应的完善对策，以期为采矿工作提供参考。 关键词:煤矿;综采工作面;支护技术;问题;分析 1煤矿综采工作面支护技术问题分析 通过实际调查发现当前煤矿综采工作面支护工作在支架选择、超前支护以及特殊工作面顶板管理技术等方面存在一定问题，下面对上述问题进行分别说明。 (1)支架选择。支架选择的合理与否对煤矿开采工作能否安全进行有着至关重要的影响，但是当前部分煤矿企业对支护工作的认识程度不够，在选择支架时未对其种类、型号以及工作阻力等进行充分考虑，选择过程存在较大的盲目性，致使支架同实际要求存在不相符的情况，安全性和稳定性明显降低，导致支护工作无法取得预期效果，在开采过程中出现坍塌的几率增加，对工作人员的生命安全造成严重
威胁，且开采工作效率较低。 (2)超前支护。合理的超前支护可以将动压力对巷道产生的不利影响降至最低，能够在事前制定相应的预控对策，为煤矿综采工作顺利开展提供更多有利条件。但是当前部分煤矿企业在超前支护施工时未对综采工作面进行全面的分析研究，致使超前支护措施同实际要求存在一定的偏差，不能更好地对巷道进行保护，对综采工作面实际开采过程产生一定影响，开采过程受阻。 (3)特殊工作面顶板。在实际开采过程中工作人员需要根据顶板的条件采取相应的措施对其稳定性进行提升，减少坍塌事件出现的几率，保证开采过程顺利进行。但是当前部分煤矿企业对特殊工作面顶板管理工作未产生足够的重视，并且未对综采工作面进行细致分析，导致顶板管理和支护措施存在一定问题，顶板稳定性无法得到保证，开采过程中出现安全事件的可能性增加。 2煤矿综采工作面支护技术问题解决措施分析 2.1 支架选择问题的解决措施 (1)支架种类选择。液压支架在煤矿综采工作面开采过程中应用较多，液压支架又分为支撑式，掩护式以及支撑掩护式三种形式，为此在实际工作过程中需要对支架的种类进行确定。在选择支架前工作
综采液压支架电液控制系统
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/2512454700.html, 综采液压支架电液控制系统 作者：赵志勇 来源：《中小企业管理与科技·中旬版》2008年第12期 摘要：该文通过对由煤炭科学研究总院（天地科技股份有限公司）与德国玛珂系统分析与开发有限公司合资经营的天地玛珂电液控制系统有限公司研究开发的液压支架电液控制系统进行了介绍，提出电液控制系统集监测与控制于一体，可实现在地面、在顺槽对工作面设备的运作与工况的自动控制与监测，使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本性的变化。 关键词：液压支架电液控制系统自动化 0 引言 液压支架的使用是煤矿井下采煤由人工劳动到机械化生产的根本性转变。综合机械化采煤在煤矿的推广应用，使我国煤矿生产的技术和生产效率达到世界先进水平。计算机技术和自动化技术的发展，为煤矿生产自动化和高效生产提供了新的出路。煤矿综采液压支架电液控制系统的应用，为煤矿生产的高效、安全和煤矿工人劳动环境及形象的改变提供了条件。综采的使用使煤矿实现了由人工操作向机械化的变革，而电液控制系统的使用使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革，是煤矿21世纪的高新技术。随着综采液压支架电液控制系统在中国的推广应用，技术进步给煤矿带来的经济效益和深刻变革将逐渐被人们所认识。电液控制系统对于煤矿工人来说将不再是陌生的技术，而成为井下生产所必不可少的技术装备。电液控制系统技术的核心是，通过电液阀将过去人工控制操作变为由计算机程序控制的电子信号操作。液压支架不同位置的传感器将工作环境和不同状态的信号传输给计算机，计算机将根据不同的工作状态和工艺的要求，对电液阀发出控制信号，达到对工作面设备进行控制的目的。 1 目前综采液压支架电液控制系统已经达到如下控制功能 在工作面实行自动控制通过在支架上安装的PM31控制器、压力传感器、行程传感器、电液控制阀，实现液压支架的自动移架、自动推溜、自动放煤、自动喷雾等成组或单架控制。也可以实现对支架的单个功能进行控制。在工作面顺槽进行控制。在井下工作面顺槽的主控计算机上实现对工作面工作状况进行监测和控制。根据工艺的需要，可实现跟机自动控制或与其它设备的联合控制。在地面实现对工作面设备的控制地面监控主机通过光纤或MODEM与井下中心控制主机通信，实现在地面对工作面设备的控制。 2 综采液压支架电液控制系统使用后，将使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本的变化 ①大幅度地提高井下生产效益，改善井下工人的劳动条件。电液控制系统的采用，取消了人工控制过程中的辅助时间，反应速度快，可以通过计算机来合理地安排采煤工序，最大限度
超前液压支架
超前液压支架 一、超前液压支架的用途及功能： 超前液压支架为左、右两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接，每一架由前后两节组成，前节的顶梁后部与后节的中间梁相连，前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连，前后节互为依托，达到移架的目的。该支架不但具有足够的支护强度和较好的受力点，而且能保证设备布置和行人所需的空间。 二、超前液压支架的工作原理： 支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过电液控制阀分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。 三、超前液压支架的结构组成： 超前液压支架主要由结构件、液压系统和防倒、防滑、调架及抬底座装置三大部分组成。 1.主要结构件有：伸缩梁、护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。 2.液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。 3.防倒、防滑、调架及抬底座装置包括顶梁、掩护梁的左右
侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等，也包括各防倒、防滑缸的连接耳座及调架缸、抬底座缸与连接件等。 液压支架配件尽在河南合信矿山机械有限公司，我们公司配套该液压支架液压支架立柱、千斤顶、油缸、前梁、推杆、护帮板、点也快、安全阀、操纵阀组、销轴、导杆、压块、胶管总成、中间接头、挡圈、整套密封、螺母、螺栓、接头、十字链、开口销、保护套等 4.支架各结构件之间及结构件与液压元件间均通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、U型卡，拆装维护方便。 四、超前液压支架在安装或者使用时注意事项： 1、操作者必须经过培训，熟悉支架的性能、结构及各元件的性能、作用，熟练准确的按操作规程进行各种操作。 2、支架在安装完毕后，在通液前应对主进主回油路进行通液清洗，确保液压系统中无杂物。 3、移架前要认真清理架前、架内的浮煤和碎矸，以免影响移架。尤其是柱窝浮煤碎矸必须清除，否则可能影响立柱的摆动。 4、在拆卸或更换的各种胶管，阀类，液压缸等液压元件的管路接口都必须有专用堵头堵塞或包住，只允许在使用地点打开，使用前接头部分必须用乳化液进行清洗。 5、如果工作面长时间不需要操作用液时应关闭泵站。 6、液压支架工作面，一般不允许放炮，如遇到特殊情况，必须进行放炮时，应对放炮区域内的立柱、千斤顶、胶管等
综采工作面顺槽超前支护液压支架在补连塔煤矿的应用重点
第２期叶文华综采工作面顺槽超前支护液压支架在补连塔煤矿的应用 ４７ 综采工作面顺槽超前支护液压支架在补连塔煤矿的应用 叶文华 （中国神华神东煤炭分公司补连塔煤矿，内蒙古伊旗０１７２０９） 摘要：介绍了能满足综采工作面两顺槽超前支护的液压支架的性能及设计特点、基本结构、原理 和使用效果，为综采工作面巷道超前支护机械化提供一种新思路。 关键词：超前支护；液压支架；应用中图分类号：ＴＤ８２３．９７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７ｌ一７４９Ｘ（２００６）０２—０００４７—０２ ｏ引言 神东矿区工作面采高一般在４．５～５ｍ，两顺槽均为矩形断面，断面尺寸高３．６ｍ，宽５ｍ，两帮为裸煤壁，两顺槽顶板为锚杆支护，锚杆间距１．０ｍ。一般工作面两顺槽超前压力不大，仅有较少的片帮，影 响范围在１０．０ｍ左右，超前支护方式为单排单体支 出了彩。謦。超前液压支架主要技术参数 ＺＹＤＣ３０００／２８／４７骛ＦＤＣ３０００／２６．５／４７型 技术参数支架型式支架高度／ｍｍ最大～最小 支架宽度（不包括侧翻梁） ／ｍｍ （用于运输顺槽） 四柱支撑掩护式 （用于回风顺槽） 四柱支撑掩护式 ～ 凇姒抛饼 ． 以８∞ ４７００～２６５０ ２５００２５２４３０００ 柱支撑，点柱间距为１．０ｍ，当两巷压力增大时采用带帽点柱或架设棚子以加强支护。采用单体支架进行超前支护主要存在着回柱危险性较大，工人劳动强度高，不利于工作面安全高效生产。几年来，补连塔煤矿综采工作面顺槽超前支护采用了专门设计制造的巷道超前支护液压支架，取得了较好的实效，实
现了综采工作面的安全、快速推进。 １ 初撑力（Ｐ初＝３１．４ＭＰａ）／ｋＮ工作阻力（Ｐ安＝３７．３ＭＰａ）／ｋＮ?架。支护强度／ＭＰａ底座比压／ＭＰａ 町０．１０３Ｏ．６６ 操纵方式 支架重量／ｔ ｜薹咖加腼姥ｉ～㈨一一至 卧手动控制或电液控制 ３４．２（组） ｚＹＤＣ３０００／２８／４７型液压支架采用四根立柱前 后排呈倒“八”字布置，单前连杆、整体后连杆的紧凑型四连杆机构，适应工作面运输顺槽顶板超前支护要求。其主要特点是：①支架架型采用了适合运输顺槽顶板条件的紧凑型四连杆机构；②支架底座座箱过煤高度为１ ９５０ 超前支护液压支架技术参数及特点 超前支护液压支架用于工作面切眼外２０ｍ超 前支护，其主要作用是维护机头、机尾三角区顶板的完整性，为综采工作面转载机、破碎机、电缆及行人提供一个安全作业空间。煤炭科学研究总院太原分 院与神东煤炭分公司合作，根据神东矿区的地质条 ｍｍ，适应神东矿区大采高综 采工作面配套设备要求；③底座左右座箱分别设计 了２根调架千斤顶，能够有效调节支架位置，确保支 架可相对于转载机顺利前移；④顶梁长度（包括前 梁）为７ ７２０ 件、开采状况及两顺槽的使用条件，研发出了两种型式的巷道超前支护液压支架，主要技术参数如表１ 所示。随后又根据不同矿区的不同地质条件，开发 收稿日期：２００６一０４—１２ ｍｍ，能满足神东矿区运输巷超前支护 ４００ 的安全要求；⑤在顶梁单侧设计了两种侧翻梁：第一 种侧翻梁宽度ｌ ｍｍ，能适应６
综采工作面综合安全技术措施(2021版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 综采工作面综合安全技术措施 (2021版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
综采工作面综合安全技术措施(2021版) 一、工程质量管理: 每班由验收员严格按原煤炭工业部颁布的《国有重点煤矿生产矿井质量标准》中的《采煤工作面质量标准化标准》和队组《验收制度》把关验收。 地段 主要质量检查项目 两巷 两巷超前支护长度符合规定且上线,拴牢防倒绳；管线吊挂整齐、巷道无杂物、积水；材料垛放整齐、回收物料上架、牌板吊挂整齐。 两端头 两端头安全出口畅通，安全出口宽度不小于0.7m,高度大于1.8m
工作面 “三直”：运输机直、煤壁直、支架直； “两平”：运输机平、顶底板平； 液压支架实行编号管理。 油脂库 采用不燃性材料支护；文明卫生，存放整齐。 施工牌板 齐全、正确，能有效指导生产。 二、通用安全技术措施: 1、各工种必须经过培训、考试合格后，持证上岗。 2、所有人员必须配齐完好的劳动保护用品，戴好安全帽，系好帽带，工作服衣袖口必须扎紧扎牢。 3、机电管理和设备检修安全技术措施: 1)、建立健全机电岗位责任制、包机制和检修制，按照《煤矿机电设备检修质量标准》、《煤矿机电设备完好标准》和检修说明书进行相关检修，坚持搞好日、旬、月检工作。
综采液压支架安全使用(正式版)
文件编号：TP-AR-L7610 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 综采液压支架安全使用 (正式版)
综采液压支架安全使用(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1.液压支架搬运、安装时的安全措施 (1)起吊设备时，必须有专人检查起吊工具和绳 索。发现有断股、断绳变形的禁止使用。起吊钢丝绳 的破断力要大于设备重量的5倍。 (2)在设备装、卸点，必须派专人监护安全工 作，禁止勾头下方和起吊点下停留人员。 (3)装、卸设备所用的工具要进行认真的检查， 无问题后再使用，起吊设备时必须有专人观看起吊点 棚梁的动静。发现异常，立即停止起吊，处理后再开 始起吊。 (4)在装、卸车点，必须有顶板管理人员进行敲
帮问顶，发现有活矸和煤块要及时处理，并检查周围支护情况，确认无问题后再进行起吊。 (5)装车后，应注意光洁面、电器原件、电缆、高压胶管、密封面的防尘、防水、防碰等保护，必要时加防护罩。 (6)设备装车后一定要捆绑牢固，设备都要标号，按次序装卸车，超长件要用刚性连接杆连接平板车。 (7)运输中各交叉点，下放、上提点都要设专人按运输安全管理来指挥车辆通过。 2.液压支架在工作面调向入位的安全措施 (1)支架在调向人位中要注意调向区的支柱，要根据实际情况进行回柱，支架入位后要及时支护，要防止在调架过程中撞倒支柱发生冒顶事故。 (2)指定专人观察顶板和支护情况，及时打掉活
回采工作面超前支护验算
回采工作面超前支护验算 3908回采工作面超前支护强度验算 3908综采放顶煤工作面，切眼设计长度200米，顺槽设计断面宽4000mm，高3000mm ，经中国矿业大学从顶底板岩石单轴抗压强度、两帮岩石单轴抗压强度、巷道埋深、护巷煤柱宽度、采动影响系数、围岩完整性七项参数进行理论验算，顺槽掘进采用锚网梁索联合支护，支护强度完全满足安全生产需要。 根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，在回采过程中随着工作面的推进，两顺槽从安全出口向外100m为顶底板移动量、两帮移近量显现范围，且移近量从里向外逐渐减小。 一、在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，巷道断面是否满足《煤矿安全规程》第22条规定。 《煤矿安全规程》第22条规定，“巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于500mm,输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要，并不得小于700mm；巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于300mm”。 ①3908轨道顺槽布置设备列车，最大件为移动变电站长×宽×高=3900×1100×1480mm。 最大宽度：移动变电站宽度1100mm +300mm+1000mm = 2400mm 最大高度：移动变电站高度1480mm +300mm = 1780mm 轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点 83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm?2400mm，净高度2939mm?1780mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908轨顺巷道宽度满足安全生产的需要。 ②3908皮带顺槽安装转载机和破碎机、皮带机，最大件为破碎机，长×宽×高=3540×1785×1741mm。 最大宽度：破碎机宽度1785mm +700mm+700mm = 3185mm 最大高度：破碎机高度1741mm + 700mm = 2441mm 轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm?3185mm，净高度2939mm?2441mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908皮顺巷道宽度满足安全生产的需要。 二、在顶底板移近量、两帮移近量显现变化较大的地段（安全出口向外25m范围内）加强顶板支护，即超前支护。 《规程》第50条规定，“采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于20米；综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于1.8米。” 根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，3908综采工作面从安全出口向外25m范围内为顶底板移近量、两帮移近量变化活跃段，因此作业规程规定采用单体液压支柱配合π型梁的超前支护加强支护，即从安全出口开始，前10m范围内为三排支护，10m～25m范围内为两排支柱，超前支护均为一梁三柱，柱距 1m，单体支柱型号为DZ-32，π型梁长度为3.2m。 ①超前10m范围内的支护强度验算 超前10m范围内为三排支柱，一梁三柱，柱距1m。共用单体支柱数量为33根，每根单体支柱支撑的面积为1.21m2。超前支柱初撑力规定为100KN。超前10m内的顶底板移近量判断为直接顶（1.5m的顶煤、0.7m厚的泥岩）移近量，重量为： T=S×H×ρ=1.21×（0.7×2.5+1.5×1.43）=4.713T=47.13KN 式中S，每根单体支柱的支护面积； H，直接顶高度，顶煤1.5ｍ，岩泥顶0.7ｍ； ρ，密度，顶煤取1.43T／ｍ３，泥岩取2.5T／ｍ３ 47.13KN<100KN，支护强度合格。 ②超前10m～15m的支护强度验算
综采工作面支护设计最终
-综采工作面支护设计(最终）
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第一节 巷道布置和工作面基本参数 一、巷道布置 本工作面正、付巷沿煤层走向方向布置,正巷长度为1228m ,付巷 长度为1１６８m ，切巷长度为２40m 。 附图一:巷道布置图 二、巷道支护形式和断面特征: 第二节 支架设计选型计算 一、液压支架选型原则 １、支护强度应与工作面矿压相适应。支架的初撑力和工作阻力 要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。 ２、支架结构应与煤层赋存条件相适应。 ３、支护断面应与通风要求相适应，保证有足够的风量通过，而 且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。 4、液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。支架的宽巷道名称 断面 形状 净宽 (mm) 净高 (m ｍ) 毛宽 （mm ） 毛高 （ｍm) 支护形式 11-１０5１巷 矩形 44 3０0 锚网梁、锚索、架棚 １1-1052巷 矩形 44 300 锚网梁、锚索、架棚 11-10５切巷 矩形 65 ３0０ 锚网梁、锚索
度应与刮板输送机中部槽长度相一致，推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-2０0mｍ，支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速,移架速度还应满足生产指标的要求，支架的梁端距应为３４0mm左右。 二、液压支架选型依据及内容 1、选型依据：支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明,编出综采采区、综采工作面地质说明书。 2、选型内容:选择支架时,要确定下述内容：支架类型，如支撑掩护式或掩护式；立柱根数；支护阻力,包括初撑力、额定工作阻力；支架结构高度,包括最大和最小高度;顶梁和底座的结构形式、尺寸及其相对位置；对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求;操作方式、阀组性能等。 三、基本支架初步设计 1、基本支架主要技术参数的确定 ⑴支护强度（工作阻力） 从理论上分析,合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。支护强度过大,不仅增加支架重量和设备投资,而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落,使顶板破碎，造成顶板维护困难。因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,目前主要以经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。 ①采用经验公式计算支架的支护强度:
煤矿综采工作面支护技术应用问题及完善对策
煤矿综采工作面支护技术应用问题及完善对策 发表时间：2019-06-18T15:54:09.820Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：李世勇[导读] 摘要：煤矿中综采技术是指综合机械化采煤技术，综合机械化采煤工作面在进行割煤的时候速度非常的快，所以在进行机械化工作时，要保证机械的稳定。 陕西华电榆横煤电有限责任公司陕西榆林 719000摘要：煤矿中综采技术是指综合机械化采煤技术，综合机械化采煤工作面在进行割煤的时候速度非常的快，所以在进行机械化工作时，要保证机械的稳定。一定要对暴露项板以及输送机等设备进行支护工作。通常在对综采工作面进行支护的时候都是选择整体的液压式支架来进行支护的，对于机械化采煤设备，选择机械化技术进行支护，更能保证综采工作面的正常工作。基于此，文章就煤矿综采工作面 支护技术应用问题及完善对策展开论述。 关键词：煤矿综采工作面；支护技术；应用问题；完善对策引言 煤矿中的综采技术，其实就是指一种综合机械化的采煤技术，在工作中需要用到一定的机械来进行工作。在煤矿的施工过程中，采用综合工作面的施工方式对于煤矿的开采来说是具有着非常重要的意义的。总体来说，采用综采的方式能够在很大的程度上提高煤矿的煤量。但是，在利用这种方式来采煤的时候，一定要保证工作面的施工和相关的支护技术符合规范。只有充分地保证煤矿综采工作面的支护安全，才能够提高煤矿企业的利益。 1煤矿综采工作面的选择 在使用过程之前应该将其适应条件以及弄情况，并且同实际的开采条件相结合，最终选择出最合理的类型。选择出最适合的支架类型，提高生产效率，保障工作面的安全生产。 1.1支架类型的确定 如果所处的情况已经确定选择了液压支架，那么下一步所应该讨论的问题就是在其中的三种类型当中选择出一个最为合理的类型。首先应该对实际的开采情况进行分析，开采环境对于液压支架的选择有着非常密切的联系。煤矿开采的地质构造类型千差万别，在某一区域的内部，可能储藏着煤矿，但是开采厚度和难度肯定是有比较大的差异。所以，在开采之前必须实施勘察和研究。按照煤层厚度进行划分主要可以划分为薄煤层、厚煤层以及中厚煤层等类型。在这种类型的煤炭区域都一般都会采用液压支架。为了使其同煤矿的开采条件进一步吻合需要对使用类型进行调整。对于支撑式液压支架而言，适合压强比强、顶板完整、瓦斯含量较高的区域；但是如果无法对压力进行较为精确的测量、顶板工作面出现破碎的现象，应该考虑采用掩护式液压支架；如果区域情况超出上述两种范围，那么支撑掩护式液压支架是最佳选择，支撑掩护式支撑支撑兼容了支撑式以及掩护式的优点，应用范围广泛，稳定可靠。 1.2液压支架规格的确定 当完成上述液压支架类型的确定之后，下一步需要对也压支架的规格进行选择。规格的选择需要进一步结合综采面的相关因素，否则无法选择出适合的规格，对没煤矿开采的后续工作也是极为不利的。规格选择需要首要参考数值就是煤矿的开采面厚度，对煤矿的最小开采厚度以及最大开采厚度予以了解。其次，规格选择应该满足：①液压支架的最小高度不能大于开采煤矿的最小厚度；②最大高度不能超过开采煤矿的最大厚度。这是规格选择中最硬性的规定。只有满足此条件才能凸显规格选择的意义。 2煤矿综采工作面支护技术问题分析 2.1支架选择 支架选择的合理与否对煤矿开采工作能否安全进行有着至关重要的影响，但是当前部分煤矿企业对支护工作的认识程度不够，在选择支架时未对其种类、型号以及工作阻力等进行充分考虑，选择过程存在较大的盲目性，致使支架同实际要求存在不相符的情况，安全性和稳定性明显降低，导致支护工作无法取得预期效果，在开采过程中出现坍塌的几率增加，对工作人员的生命安全造成严重威脅，且开采工作效率较低。 2.2超前支护 合理的超前支护可以将动压力对巷道产生的不利影响降至最低，能够在事前制定相应的预控对策，为煤矿综采工作顺利开展提供更多有利条件。但是当前部分煤矿企业在超前支护施工时未对综采工作面进行全面的分析研究，致使超前支护措施同实际要求存在一定的偏差，不能更好地对巷道进行保护，对综采工作面实际开采过程产生一定影响，开采过程受阻。 2.3特殊工作面顶板 在实际开采过程中工作人员需要根据顶板的条件采取相应的措施对其稳定性进行提升，减少坍塌事件出现的几率，保证开采过程顺利进行。但是当前部分煤矿企业对特殊工作面顶板管理工作未产生足够的重视，并且未对综采工作面进行细致分析，导致顶板管理和支护措施存在一定问题，顶板稳定性无法得到保证，开采过程中出现安全事件的可能性增加。 3煤矿综采工作面支护问题的完善对策 3.1支架选择完善对策 （1）合理选择支架类型。当前应用最广泛的支架有掩护式、支撑式、支撑掩护式三种类型，不同的支架类型可以应对不同的生产环境。在支架类型的选择过程中，需要考虑煤层的厚度、煤层的地质构造等，如果支架安装在不同区域，需要对顶板和压强进行测试。压强不大和顶板完整时，适宜使用支撑式支架；压强过大或顶板出现破碎，则选择支撑掩护式支架。压强无法准确测量时，选择掩护式支架。 （2）合理地选择支架规格。支架规格的选择也十分重要，需要考虑煤层的厚度，采集煤层开采的最小厚度和最大厚度进行数据分析，根据分析结果选择支架的规格。此外，煤层厚度也影响液压支架的选择，通常情况下，液压支架的最小高度不能小于开采煤层的最小厚度，最大高度不得大于开采煤层的最大厚度。 3.2超前支护技术的完善对策 （1）拱形金属支架支护。综采工作面超前3cm~5cm时，需要使用十字铰链和金属支架相互配合的支护方法，保证支护高度不低于1.5m，保证行人侧宽度不小于0.7m，并在距离煤壁20m以内，将液压支柱和金属铰接项梁安装在拱形梁的下方。这样才能做到超前支护，保证综采作业面的稳定和安全。
回采工作面超前支护验算
3908回采工作面超前支护强度验算 3908综采放顶煤工作面，切眼设计长度200米，顺槽设计断面宽4000mm，高3000mm ，经中国矿业大学从顶底板岩石单轴抗压强度、两帮岩石单轴抗压强度、巷道埋深、护巷煤柱宽度、采动影响系数、围岩完整性七项参数进行理论验算，顺槽掘进采用锚网梁索联合支护，支护强度完全满足安全生产需要。 根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，在回采过程中随着工作面的推进，两顺槽从安全出口向外100m 为顶底板移动量、两帮移近量显现范围，且移近量从里向外逐渐减小。 一、在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，巷道断面是否满足《煤矿安全规程》第22条规定。 《煤矿安全规程》第22条规定，“巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于500mm,输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要，并不得小于700mm；巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于300mm”。 ①3908轨道顺槽布置设备列车，最大件为移动变电站长×宽×高=3900×1100×1480mm。 最大宽度：移动变电站宽度1100mm +300mm+1000mm = 2400mm 最大高度：移动变电站高度1480mm +300mm = 1780mm 轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点
83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm?2400mm，净高度2939mm?1780mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908轨顺巷道宽度满足安全生产的需要。 ②3908皮带顺槽安装转载机和破碎机、皮带机，最大件为破碎机，长×宽×高=3540×1785×1741mm。 最大宽度：破碎机宽度1785mm +700mm+700mm = 3185mm 最大高度：破碎机高度1741mm + 700mm = 2441mm 轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm?3185mm，净高度2939mm?2441mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908皮顺巷道宽度满足安全生产的需要。 二、在顶底板移近量、两帮移近量显现变化较大的地段（安全出口向外25m范围内）加强顶板支护，即超前支护。 《规程》第50条规定，“采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于20米；综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于1.8米。” 根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，3908综采工作面从安全出口向外25m范围内为顶底板移近量、两帮移近量变化活跃段，因此作业规程规定采用单体液压支柱配合π型梁的超前支护加强支护，即从安全出口开始，前10m范围内为三排支护，10m～25m范围内为两排支柱，超前支护均为一梁三柱，柱距
综采工作面上端头支护安全技术措施
综采工作面上端头支护安全技术措施 由于工作面长度变化较大现有支架无法支护上端头，所以利用DW31.5-315/100单体液压支柱及铰接梁配合ZY5600/23/45型支架进行支护上端头处的空顶。 一、支护工艺及回收工艺 1、工作面端头处使用单体液压支柱进行支护，支护要求为:单体 支柱间距不能小于700mm，排拒为1000mm，每天早班进行回收，端头支护见四回一。 2、所支设的单体必须挂铰接梁，并保证铰接梁连接有效不的出 现断开现象。 3、每孔的间距为1米，孔的排距5-7米， 综采工作面超前孔爆破参数
4、使用单体柱时，柱体顶盘和底座要均匀受力，顶板背实，软底穿鞋。 5、单体液压支柱在支设过程中应当2人互相协助挂铰接梁，1人扶支柱，1人负责给单体液压支柱注液，并保证支撑力，直径为Φ100≥90KN，Φ80≥60KN。 6、所有单体液压支柱的三用阀注液嘴必须朝向采空区方向,并保持横竖都在一条直线上。 7、工作面上端头单体支护到过支架大柱以后再进行回撤。 8、单体液压支柱再回撤时必须使用卸压扳手远距离操作，用绳子或专门加工的铁钩将单体拖出，严禁人员直接用手将单体拉出。 9、回撤出的单体立即补打到超前支护单体前方，使超前支护距离不少于20米。 10、所有支架的侧护板必须使用以缩小上端头空顶距离。 11、采煤机上行割煤时要割到与上端头下帮煤璧处。
二、安全措施 1、单体支设过程中思想要集中，以防铰接梁及单体砸伤人员。 2、单体支设过程中其他人员不得经过，以防出现事故。 3、单体支设完成后检查单体于铰接梁咬合情况、并能够保证单体达到初撑力要求。 4、单体必须使用≮5mm的钢丝绳或利用废旧皮带做的防倒绳防倒， 以防止单体支柱卸压倾倒后造成人员或者设备、设施损害。 5、损坏的单体立即回收不得摆放在工作面端头处，闲置单体柱要立放在上、下顺槽，不影响两巷行人安全出口处固定，保证行人通道畅通无阻. 6、单体在回撤过程中必须有区队领导现场指导作业。 7、工作面确保有完好的敲帮问顶工具、以便随时使用。 8、交接班后负责运输机机尾人员首先检查有无伞岩或煤层离层情况，并进行处理。人员不得在上端头处停留或工作，确需工作时必须有专人进行监护。 9、支设区域顶板过高时使用加长腿，确实无法支护的可使用木点柱进行支护。 10、工作面范围内每位人员要熟悉该工作面可能出现的各种灾害的避灾路线。
205综采工作面切顶线安全技术措施
205综采工作面端头支护及调整支架安全技术措施 一、说明: 205工作面推采过程中,工作面上下位置节理发育,褶曲繁多,小断层交错,煤体酥软,造成顶板破碎冒落,上顺槽切顶线处打设切顶柱,并对13#—17#液压支架进行调整,根据地质资料和揭露情况分析,将对工作面正常生产带来较大影响。为保证工作面正常推进、保护机械设备,确保安全生产及煤炭质量,特制定本安全技术措施。 一、加强端头支护 1、上顺槽切顶线密集柱打成一排,柱距不得大于300mm,戴帽点柱迎山有力,迎山角靠近采空区3°,并用楔子打实,支柱成一直线。原上顺槽顶板为锚杆铺网支护,为了防止采空区冒落的煤矸伤人,需要将锚网铺设在切顶柱后。 2、切顶线密集柱回撤时必须先支后回,不得超前或拖后回撤;矿压显现剧烈时,须加密切顶柱。 3、端头安全出口确保畅通,高度不得小于1.8m,宽度不得小于0.7m。 4、当顺槽超前压力变大时,超前支护要打成双排20m支护,两帮用单体支柱打贴帮柱护帮。 5、对上顺槽锚网支护金属网兜矸的地段,必须先放掉兜矸,用10#铁丝补联网,再用单体支柱进行加强支护,并背护好顶板。 6、当矿压显现明显时,在回柱、严禁人员正对支柱歪倒及片帮可能波及的地点,并要专人观察顶板。 7、工作面端头处,因顶板压力大,必须铺设金属网。 二、调架技术措施
1、使用单体支柱配合支架自下向上进行调架,用单体支柱顶在待调整支架下侧侧护板或顶梁下侧牢固可靠处,单体支柱柱体周围必须有足够的移动空间,降待调整支架立柱,必须用单体液压支柱顶牢,防止移动。单体支柱送液,拉移支架,将支架架形调正。作业时,作业人员必须听从现场负责人的统一指挥,禁止非作业人员在此处逗留。 2、作业时,单体支柱柱头必须拴好防倒绳或防崩绳,用8#铁丝绑在支架上,支柱柱根垫好木托板,防止单体支柱打滑。单体支柱送液必须采用远控操作,将注液枪固定在单体支柱三用阀上,注液枪扳手用铁丝绑住,液管另一端接到支架备用阀组上,操作支架备用阀组把手为单体支柱送液。送液时要缓慢按下把手缓缓送液,防止单体支柱弹出。 3、作业时,操作支架人员在与待调整支架相隔3架支架处进行操作,降架前必须用废旧皮带将架间及架前的管线、电缆进行保护,落矸砸伤管线、电缆。 4、作业时,作业区域上、下10m范围各设置1处警戒,禁止人员通行,所有作业人员要躲开单体支柱崩柱的波及范围,防止单体支柱弹出伤人及架间落矸伤人。 5、如有支架间隙大等现象时,要及时接实顶板,防止矸石掉落伤人或砸坏管线。 6、使用侧护逐架调架,自上向下逐架移架并用侧护板调整支架, 如果顶板条件允许,采取分段向下的方法移架,即采煤机割煤后先将支架伸缩梁及护帮板打出维护顶板,每割20个支架后自上向下拉移支架。 7、因综采工作面遇断层,14-42号液压支架工作面遇有岩石,需要进行打眼放炮。 8、打眼时必须在支护下进行,支护采用液压支架伸缩梁支护,伸缩梁必须伸至实帮,如伸缩梁失效,使用单体液压支柱支护顶板,柱间距不得超过800mm。 二、安全措施
综采工作面支护新技术
第一章综采工作面支护新工艺新技术 工作面支架是平衡工作面顶板压力的一种结构物。从整体来看，由工作面支架所支护的工作空间这一小结构，必须与开采后上覆岩层（主要是裂隙带岩层）所形成的大结构相适应。由实际综采工作面液压支架使用情况可知，工作面支架必须具备两个特点：其一，必须具有一定的可缩性；其二，支架的可缩量与其支撑力必须有良好的配合关系。支架是处在对上覆岩层“煤壁—支架—采空区已冒落的矸石”的支撑体系中，相对来说，煤壁的可缩量很小，采空区已冒落的矸石则有较大的可缩量，而支架处于两者之间。一般称支架的“工作阻力—可缩量”曲线为支架特性曲线。回采工作面支架主要是梁与柱的配合，顶梁一般是刚性的，而支柱常由活柱及缸体两节组成，由于其间的配合形成了可缩性，因而支架的特性主要是由支柱的特性来决定的。 综采工作面支护包括，工作面支护、工作面端头支护和回采巷道的加强支护3项内容。 第一节工作面支护新工艺新技术 一、稳定顶板的支护 （一）适应架型 （1）支撑式液压支架。 （2）支撑掩护式液压支架。 （二）支护方式 （1）及时支护。 （2）滞后支护。 （三）技术要求 （1）顶板整体性强时，选用支撑式液压支架，并采取滞后支护方式。这样能使整体性强的顶板有适量的下沉或破碎，便于对整体性强的顶板的控制，但滞后支护的时间必须根据实际情况确定，力求滞后时间适当。
（2）顶板整体性较差时，选用支撑掩护式液压支架，并采取及时支护方式，这样才能有效地控制顶板。 （3）顶板局部破碎时，应采取护顶防冒顶措施。 二、破碎顶板的支护 （一）适应架型 （1）支撑掩护式液压支架。 （2）掩护式液压支架。 （二）支护方式 （1）及时支护。 （2）超前支护。 （三）技术要求 （1）顶板破碎较严重、且压力不大时，选用掩护式液压支架，并采取滞后支护方式和相应的防冒顶护顶措施。 （2）顶板破碎一般、压力较大时，选用支撑掩护式液压支架，并采取及时支护方式。 （3）在顶板破碎且片帮难以使液压支架移步时，可采取超前移架支护方式，采煤机通过超前移架的支架时，必须防止割坏支架顶梁，这种支护方式仅在局部地段采用。 （四）技术措施 （1）带压擦顶移架。 （2）挑顺山（平行煤壁）护顶梁。 （3）架走向（垂直煤壁）棚护项。 （4）架走向梁护顶。 （5）铺金属网护顶。 （6）固化煤壁与顶板。 （7）撞楔（贯钎）法防治局部冒顶。 三、坚硬顶板的支护 （一）适应架型 （1）支撑式液压支架。 （2）支撑掩护式液压支架。
采煤工作面液压支架的选型
液压支架的选型 一、确定架型 按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。 根据煤炭部（81）煤科字第429号文件关于《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案，按稳定性不同直接顶分为四类，按来压强度不同将老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。 1、顶板分类（级） 直接顶分为四类，见〔Ⅰ〕。 老顶分为四级，见〔Ⅰ〕。 2、架型与支护强度初选 正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。在具体选择架型时，首先要考虑煤层的顶板条件，〔Ⅰ〕表9-1就是根据国内外液压支架的使用经验，提出了各种顶板条件下适用的架型。它是选择支架架型的主要依据。 对于不同类（级）顶板，其架型、支护强度的选择见〔Ⅰ〕。 液压支架架型的选择除了取决于顶板条件之外，还应考虑以下因素，并结合各类支架的不同性能和特点，最终选择一种较为合理的架型。 ⑴厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于2.5~2.8m(软煤取下限,硬煤取上限)时，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。 ⑵煤层倾角 煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。当煤层倾角大于 00 18时，应同时具有防滑防倒装置。 10~15时，应设防滑和调架装置，当倾角超过0 ⑶底板性质 底板承受支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定 了支架底座的结构和支承面积。选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压（对于砂岩底板，允许比压为1.96~2.16Mpa,软底板为0.98Mpa左右）。 ⑷瓦斯涌出量 对于瓦斯出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。 ⑸地质构造 地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~82 m和20m in以下时，暂不宜采用液压支架。 二、主要参数计算和支架型号的确定 1、支护强度（工作阻力） 支架的结构尺寸确定之后，与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。从理论上分析，合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。支护强度过大，不仅增加支架重量和设备投资，而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落，使顶板破碎，造成顶板维护困难。因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，这样目前主要以经验法或实测数据，来确