超前支架 摘要:近年来,煤矿增产降耗的大
作者:admin 发布时间:2023-11-04 17:45:18 分类:指南 浏览:53
摘 要:近年来,煤矿增产降耗的大力号召受到社会各界人士的关注,煤矿生产中各类新设备的引进,为煤矿企业工作人员带来了福音。本文结合某煤矿企业的工作面情况进行分析,详细阐述了原轨道运输巷超前支护形式,提出了新型支护形式的关键点,并总结了超前支架在煤矿工作面的应用效果,以供广大同行参考与借鉴。
关键词:采煤工作面;超前支架;新型支护
中图分类号:TD353 文献标识码:A
某煤矿北十采区有一采煤工作面,其走向长1517-1537m,平均长为1527m,倾斜宽为174m。采煤工作面所采煤层层位稳定,煤层厚度1.3-3.1m,平均厚度为2.5m。支护顶板采用118架ZY3800-16/35型液压支架,并通过全部垮落法对采空区顶板进行控制。
一、原有轨道运输巷超前支护形式
(一)支护参数
采用单体柱与3.4m的Π型梁相结合的方式在轨道运输巷支护超前范围,且单体柱的高度需完全合适,支护长度大于40m。在架设Π型梁时应当将其垂直于巷道中心线,棚距一般为700mm,按照一梁三柱的形式架设。超前支护支柱的初撑力一般大于50kN。在钻机窝等硐室需进行工作面超前架设时,首先需要采用高度适宜的单体柱与Π型梁结合进行支护,将三棚均匀架设。
(二)工序衔接
当采煤机割完一个机尾之后,采煤机后退,将输送机与采煤机停机闭锁,去掉锚杆与铁网,将靠近端头架的2棚调至靠近工作面的单体柱,然后将采煤机与输送机起动,开始割下一个机尾。当机尾被割透之后,采煤机前滚动向后退,直至机尾15架之处,此时端头人员即可进行机尾回棚工作。
(三)支护优缺点
超前支架的支撑高度较大,且其适应性较强,若顶板或底板出现不平等现象,都可较好适应。同时,其可以随着巷道的变形或相关压力等情况的变化随意增加支护长度,工序简单,操作便捷。但其缺点较多,如劳动力较大、危险性较高,并且单体柱的支撑能力有限,在生产过程中容易消耗大量的乳化液,不仅造成材料的浪费,同时也会对地下水造成严重污染。
二、改进轨道运输巷超前支护形式
(一)支护参数
超前支护采用4组8台ZT2*3200/15/30型支架,其长度为25m,初撑力大于24MPa。
(二)工序衔接
在进行割机尾工作之前,需将机尾的金属网、帮锚螺栓去除,然后向机尾方向割煤。当采煤机达到116#架,将“左4”尾顶梁伸缩梁收回,待第一个机尾割完后,再将该梁伸出。采煤机后退,到达88#架后,工作面拉架、推刮板机,采煤机朝着机尾方向割三角煤。在第二个机尾割完之后,按照之前操作方式,工作面拉架、退刮板输送机,将超前支护支架于机尾拉完后,再拉端头支架,从而完成一个循环过程。
(三)支护优缺点
支架支撑强度大,各支架可连接成一个整体,保证了超前支护支架的完整性,并为工作人员提供了安全的工作空间。支架设有护壁板,提高了支架掩护与防矸性能,保证了顶板的稳定性。并且,支架的各个结构与液压元件之间通过螺栓、销轴等进行连接,拆装维护十分方便。采用双伸缩的大立柱,可大范围调整高度,并有效防止支架倒塌。但其缺点为对于巷道不平或变形较大的巷道而言,适应性较差,且其支撑力大容易造成顶锚杆的断裂。同时,操作工序与维修程序较为复杂,尤其是支护长度的更换与增加比较困难。
(四)关键点
将超前支架应用于轨道运输巷中,应当重视以下几个方面的内容:①超前支护支架尾顶梁与端头支架伸缩梁之间的距离需减小,不得超过0.4m;②底板支架前方若有水沟等障碍,且超过300mm距离时,需采用铺垫木材等方式进行处理才可移架,移架速度要快,且一次到位,并在这一过程中不断调整支架,使其与底板垂直;③超前支架应垂直于顶底板,歪斜角度需小于5°,确保超前支架于顶梁接顶处的严密,受力状态应保持良好;④在降柱过程中,需要迅速收回同一组支架的前后立柱,支架脱离顶板的距离一般不超过50mm,可依据巷道实际情况进行具体调整,最大距离不得超过200mm;⑤在推移超前支架时,必须专门派遣一名工作人员看护,若其出现歪斜状况或两列支架间距超出标准范围,则需及时进行调整。
三、应用效果
将超前支架应用到煤矿工作面,避免了工作人员在替换棚时需要登高架棚的情况,减少了砸伤等事故的发生,从而提高了施工期间的安全系数与安全管理水平。同时,由于超前支架可通过进回液管与液压泵站形成能量传输系统,能循环利用乳化液,这不仅可大大节省材料,还能有效减少对地下水造成的污染。经过3个月的统计,发现每天可节省440元乳化油成本,超前支护所需工作人员也可减少2人,劳务性指出则减少240元,全年工作日按照300d计算,则该项劳务费与乳化油费用可累计节省20.5万元。除此之外,超前支架初撑力可达到24MPa,对轨道运输巷超前段的顶板起到有效支撑,在确保切顶效果的同时,降低了顶板的下沉速度,对矿山压力起到了有效控制,并减少了顶底板移近量。并且,由于超前支架的支点在交替前移中依靠支架间的千斤顶作为支撑,工作人员只需要简单的操作手柄就可有效实现工序衔接,减轻了高强度的劳动。
结语
综上所述,超前支架在煤矿工作面的应用是一项十分重要且复杂的工作,其简化了轨道运输巷超前支护各项工序,使煤矿工作人员工作总量降低,减轻了工作人员的劳动强度,提高了各项工序的安全性和可靠性,杜绝乳化液的大量浪费,使煤矿企业的经济效益大幅度提升。我国同为煤炭总量丰富和资源消耗型国家,节能降耗作为重中之中,理应得到各领域、各行业的重视。超前支架的广泛应用顺应了社会发展方向,具有划时代的重要意义。
参考文献
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