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备案号:2695-19992100433B
两柱掩护式放顶煤液压支架综放开采技术
两柱掩护式放顶煤液压支架综放开采技术
四柱支撑掩护式放顶煤液压支架支护性能分析
通过对四柱支撑掩护式放顶煤液压支架工作状态及其力学性能进行分析,并列举实例研究了四柱支撑掩护式放顶煤液压支架支护性能与其外载作用位置之间的关系,最后运用该理论对四柱支撑掩护式液压支架出现的"拔后柱"问题进行了分析。
普通的缓倾斜、中硬厚煤层都可选用中位放顶煤液压支架,特别是在矿压显现剧烈,有悬顶危险的条件下,中位放顶煤液压支架比低位放顶煤液压支架更为优越。中位放顶煤液压支架在缓倾斜、中硬煤层中使用的主要问题是放煤问题,以东北地区和山西最为突出,主要有两种情况:一是煤层的层理、节理裂隙不发育,顶煤在架后悬顶,不能及时垮落;二是顶煤或夹石虽然垮落,但块度大,盖住或卡住放煤口。上述情况主要应从开采工艺上解决,如合理确定顶煤高度,放震动炮或高压注水软化、压裂煤体等 。
高位放顶煤液压支架顶梁短,在软煤层中使用有可能因顶煤冒空使顶梁失去有效的支撑,而且作为掩护式支架,前端对底板比压较大,易发生扎底,不插底支架尤其如此。因此,高位放顶煤液压支架不适合在软煤层中使用。高位放顶煤液压支架主要用于缓倾斜厚煤层中,在地质条件及管理水平较好的矿区,可以取得很好的技术经济效果 。2100433B
中位放顶煤支架的适应性强,在各种煤层条件下均有成功的实例,取得了好的技术经济效益。
(1)在急倾斜厚煤层条件下使用过的支架有FYC400-16/28型四连杆式支架、FYS300-19/28型单铰接式支架。在急倾斜厚煤层条件下选用中位放顶煤液压支架时应注意以下事项:a.由于中位放顶煤支架体积和重量较大,运输和移架较困难,应考虑在长工作面和长度变化不大的工作面使用;b.急倾斜条件下的矿山压力不大,支架的支护强度及工作阻力应适当。支架强度可选在0.5-0.6MPa,工作阻力选在3000kN左右,以利于减少支架体积和重量,降低造价;C.急倾斜厚煤层条件下顶煤的冒放情况较好,放煤机构不求多功能,但要简单可靠,放煤口要大,如1200mm×900mm。
(2)在缓倾斜、中硬厚煤层条件下使用的支架ZFS4400/16.5/26型单铰接式支架、FY450-16/26型四连杆式支架。普通的缓倾斜、中硬厚煤层都可选用中位放顶煤液压支架,特别是在矿压显现剧烈,有悬顶危险的条件下,中位放顶煤液压支架比低位放顶煤液压支架更为优越。中位放顶煤液压支架在缓倾斜、中硬煤层中使用的主要问题是放煤问题,以东北地区和山西最为突出,主要有两种情况:一是煤层的层理、节理裂隙不发育,顶煤在架后悬顶,不能及时垮落;二是顶煤或夹石虽然垮落,但块度大,盖住或卡住放煤口。上述情况主要应从开采工艺上解决,如合理确定顶煤高度,放震动炮或高压注水软化、压裂煤体等。从支架上采取的途径主要是:对于第一种情况适当降低初撑力,加速顶煤离层;加长顶梁,增加支架对顶煤反复支撑的次数,使顶煤破碎垮落。对于煤的层节理很不发育,架后悬顶严重的,需要借助于特殊的辅助落煤装置,国内外对此均有所研究,但大多结构复杂,造价较高,而且只能适应5m左右厚的煤层。对于第二种情况,可以通过增大放煤口或在放煤口设置主动破煤机构,这种带有破煤机构的支架在阳泉矿务局已使用成功并得到推广。
(3)中位放顶煤液压支架是“三软”条件下放顶煤综采工作面最合适的架型。由于“三软”条件下放顶煤开采主要是解决支架“封得住、站得稳、走得动”的问题,而中位放顶煤支架正是具备了这方面的优点 。