论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国煤炭资源的大量开采,一些大中型煤矿面临着“有矿无煤”的现象。为了延长矿井的服务年限,确保煤矿的生产效益,开采边角煤是目前绝大部分老煤矿不可避免的趋势。但是这些地区的地质条件复杂,存在大量断层,布置采面时只能布置成不规则的综放工作面。本文着重阐述π型梁错梁直线柱支护方式在不规则综放工作面的应用。
[关键词]π型梁 支护方式 不规则采煤工作面
中图分类号:TD355+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)25-0199-01
在回采不规则综放工作面时会遇到不少问题,其中切眼长度变化是一个比较普遍的问题,以往面对切眼长度增加的采面,可采用提前掘对接切眼的方法解决切眼增加段的支护问题,即在对接切眼内安装好液压支架和刮板运输机,等工作面回采至对接切眼位置时与对接切眼内的液压支架和刮板运输机对接就可以了,但对于切眼长度先增加后恢复、到后期有缩短的综放工作面,采用提前掘对接切眼的方法来解决切眼应长度变化带来支护问题就不合适了,尤其一些采用大型液压支架支护的不规则综放工作面,针对以上问题,根据我们单位回采的一个遇到同样问题的综放工作面,依据应对措施及经验与大家一起分享、探讨一次,借此提高我国综放工作面的开采水平,实现不规则综放工作面更进一步的高产高效。
25042综放工作面位于四矿二水平五采区南部,该工作面东以下顺槽为界与红13断层、25061运输巷相邻,南以设计停采线为界与25042边切眼相邻,西以上顺槽为界与红12断层、25042工作面相邻,北以切眼为界与一分层采空区边界相邻(见图1)。该工作面走向长148m,倾斜长948m,工作面采用倾斜长壁分层综采放顶煤法采煤,采用全部垮落法处理采空区,工作面采用96台ZF5600型液压支架护顶,工作面两端头采用4对8根4mπ型梁配合DZ2.5/25-100型单体护顶,前后部槽选用SGZ764/200×2型刮板运输机运煤。
图1 工作面平面图
工作面设计时受地质条件影响上下顺槽布置不规则,有多处折向点造成切眼长度变化较大,其中一段切眼长度变化达到20m,由于这一段回采过后切眼长度还保持在148m,增加液压支架施工困难、成本高、影响生产,经过综合考虑,决定在切眼延长段采用3.5mπ型梁配合DZ2.5/25-100型单体一梁三柱、错梁直线柱支护(高档普采工艺)并且不延长后部槽只延长前部,回采期间在高档段使用防灭火材料,高档段支护护住前部槽即可,不用考虑后部槽的问题。高档段煤机割煤过后,窜梁时只窜梁头落后的那一根并且梁头顶至煤壁,护住顶板,窜梁步距1.2m,窜梁后两根π型梁梁头相差600mm。
错梁直线柱支护形式:3.5mπ型梁配合DZ2.5-25/100型单体一梁三柱、错梁直线柱支护,主副梁梁头相差600mm,排距600±100mm,柱距600±100mm,π型梁成对使用,控顶距为4.1m,支护高度2.3m±100mm(见图2)。
效验:工作面顶板压力计算
Pt=6mRk来估算顶板压力
式中:Pt━━顶板压力(t/m2)
m━━采高
R━━顶板(煤)容重,一般取1.4T/m3
K━━安全系数,取1.4
则:Pt=6×2.4×1.4×1.4=28.2(t/m2)
⑵支柱实际支撑能力
Rt=R1R2R=25×0.9×0.9=20.25(t/根)
式中:R1--支柱额定工作阻力
R2--支柱增阻系数
R--支柱不均衡系数
⑶应达到的支护密度
N=Pt/Rt=28.22/20.25=1.39(根/m2)
⑷使用一对两根π型梁的支护面积最大值:
S=0.65m×4.1m=2.67m2
⑸每对棚之间应配合的液压单体柱数:
Hs=1.39×2.67=4(根)
根据以上计算,错梁直线柱每对棚配合6根单体柱,可以满足工作面的支护要求。
错梁直线支护方式柱操作工序简单,一个循环错梁直线柱的一对棚窜一根梁,就可以护住顶板,能达到支护强度要求的情况下,错梁直线柱的工作量小、用时短、功效高。25042工作面的延长段采用错梁直线柱支护安装、回撤方便,取得了很好的效果该段推进长度220m,推进两个多月便结束了20m高档段,而且在当年取得了年产百万吨的产量。
在不规则综放工作面切眼延长段采用错梁直线柱方式的支护是对不规则综放工作面回采期间支护问题的新尝试,并且取得了成功,证明了不同的支护方式通过合理的搭配是可以解决采煤工作面切眼长度变化带来的问题,为不规则工作面的回采提供参考,进一步促进我国综放工作面开采的水平。
[关键词]π型梁 支护方式 不规则采煤工作面
中图分类号:TD355+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)25-0199-01
在回采不规则综放工作面时会遇到不少问题,其中切眼长度变化是一个比较普遍的问题,以往面对切眼长度增加的采面,可采用提前掘对接切眼的方法解决切眼增加段的支护问题,即在对接切眼内安装好液压支架和刮板运输机,等工作面回采至对接切眼位置时与对接切眼内的液压支架和刮板运输机对接就可以了,但对于切眼长度先增加后恢复、到后期有缩短的综放工作面,采用提前掘对接切眼的方法来解决切眼应长度变化带来支护问题就不合适了,尤其一些采用大型液压支架支护的不规则综放工作面,针对以上问题,根据我们单位回采的一个遇到同样问题的综放工作面,依据应对措施及经验与大家一起分享、探讨一次,借此提高我国综放工作面的开采水平,实现不规则综放工作面更进一步的高产高效。
25042综放工作面位于四矿二水平五采区南部,该工作面东以下顺槽为界与红13断层、25061运输巷相邻,南以设计停采线为界与25042边切眼相邻,西以上顺槽为界与红12断层、25042工作面相邻,北以切眼为界与一分层采空区边界相邻(见图1)。该工作面走向长148m,倾斜长948m,工作面采用倾斜长壁分层综采放顶煤法采煤,采用全部垮落法处理采空区,工作面采用96台ZF5600型液压支架护顶,工作面两端头采用4对8根4mπ型梁配合DZ2.5/25-100型单体护顶,前后部槽选用SGZ764/200×2型刮板运输机运煤。
图1 工作面平面图
工作面设计时受地质条件影响上下顺槽布置不规则,有多处折向点造成切眼长度变化较大,其中一段切眼长度变化达到20m,由于这一段回采过后切眼长度还保持在148m,增加液压支架施工困难、成本高、影响生产,经过综合考虑,决定在切眼延长段采用3.5mπ型梁配合DZ2.5/25-100型单体一梁三柱、错梁直线柱支护(高档普采工艺)并且不延长后部槽只延长前部,回采期间在高档段使用防灭火材料,高档段支护护住前部槽即可,不用考虑后部槽的问题。高档段煤机割煤过后,窜梁时只窜梁头落后的那一根并且梁头顶至煤壁,护住顶板,窜梁步距1.2m,窜梁后两根π型梁梁头相差600mm。
错梁直线柱支护形式:3.5mπ型梁配合DZ2.5-25/100型单体一梁三柱、错梁直线柱支护,主副梁梁头相差600mm,排距600±100mm,柱距600±100mm,π型梁成对使用,控顶距为4.1m,支护高度2.3m±100mm(见图2)。
效验:工作面顶板压力计算
Pt=6mRk来估算顶板压力
式中:Pt━━顶板压力(t/m2)
m━━采高
R━━顶板(煤)容重,一般取1.4T/m3
K━━安全系数,取1.4
则:Pt=6×2.4×1.4×1.4=28.2(t/m2)
⑵支柱实际支撑能力
Rt=R1R2R=25×0.9×0.9=20.25(t/根)
式中:R1--支柱额定工作阻力
R2--支柱增阻系数
R--支柱不均衡系数
⑶应达到的支护密度
N=Pt/Rt=28.22/20.25=1.39(根/m2)
⑷使用一对两根π型梁的支护面积最大值:
S=0.65m×4.1m=2.67m2
⑸每对棚之间应配合的液压单体柱数:
Hs=1.39×2.67=4(根)
根据以上计算,错梁直线柱每对棚配合6根单体柱,可以满足工作面的支护要求。
错梁直线支护方式柱操作工序简单,一个循环错梁直线柱的一对棚窜一根梁,就可以护住顶板,能达到支护强度要求的情况下,错梁直线柱的工作量小、用时短、功效高。25042工作面的延长段采用错梁直线柱支护安装、回撤方便,取得了很好的效果该段推进长度220m,推进两个多月便结束了20m高档段,而且在当年取得了年产百万吨的产量。
在不规则综放工作面切眼延长段采用错梁直线柱方式的支护是对不规则综放工作面回采期间支护问题的新尝试,并且取得了成功,证明了不同的支护方式通过合理的搭配是可以解决采煤工作面切眼长度变化带来的问题,为不规则工作面的回采提供参考,进一步促进我国综放工作面开采的水平。