大倾角综采工作面设备防倒防滑技术.doc

大倾角综采工作面设备防倒防滑技术
龙煤集团双鸭山分公司东保卫煤矿近几年可采煤层储量有三采区36层、4l层，一采区36层、41层和78层，多为大倾角煤层，煤层倾角200～480，平均为320。自东保卫煤矿揭露大倾角煤层并回采以来，为提高矿井的整体经济效益，有效发挥矿井各生产环节的潜能，提出综采开采大倾角煤层的新目标。龙煤集团双鸭山分公司东保卫煤矿近几年可采煤层储量有三采区36层、4l层，一采区36层、41层和78层，多为大倾角煤层，煤层倾角200～480，平均为320。自东保卫煤矿揭露大倾角煤层并回采以来，为提高矿井的整体经济效益，有效发挥矿井各生产环节的潜能，提出综采开采大倾角煤层的新目标。
一．工作面开采情况
1．采区位置
三采区36层综采工作面位于三采区36层一200回风下山左部，上至一170空区，下至一280接续面，工作面平均斜长1 15m，走向长880m，回采面积94685m2。36号煤层上覆煤层为30号煤层，距36层间距为40m，局部采动且无积水，对应地表为农田，无保护建筑物。
2．煤层赋存概况
煤层厚度及倾角向三采区边界有规律地变薄及增大，煤层厚度变化范围为1．65。1．90m，平均为1．75m；煤层倾角变化范围为200。480，平均为30。，煤容重1．3tim3，地质储量21．54万吨，可采储量20．68万吨。煤层老顶为6．Om厚的黄白色粗砂岩，直接顶为1．2．5m厚的灰黑色细砂岩，伪顶为200。500mm厚的黄白色粗砂岩，底板为3．6m
厚的黄白色粗砂岩。
5．地质构造概况
从工作面同采区域来看，本区属一单斜构造，煤层走向113。向1000转折，该区断层较发育，回采巷道内实际揭露三组断层贯穿整个工作面，还有三个局部发育在回风巷和运输巷的断层，断层性质为正断层及逆断层，落差100—600mm，对回采存在一定影响。
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二、采煤生产概况
1．设计概况
三采区36层一240工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法；机组落煤，工作面煤层倾角大于300时单向割煤；煤层倾角小于300时双向往返割煤，采用斜切进刀方式，一次采全高；作业方式为两班，一班采煤一班准备；全部垮落法管理顶板。
2．设备概况
工作面使用ZJ3600—1 1／23型急倾斜支撑掩护式液压支架，上、下端头采用ZTHJ l 1400115／24型液压支架，采煤机型号为MG一200／501 QwD，刮板输送机型号为SGZ一730／320，乳化泵型号BRW一160／31．5L／min；工程压力31．5Mpa，工程流量160L，电机功率1 IOKW。运输巷转载机采用SZD一730190型，皮带机sJ一150型。
三．支护参数确定
1．根据液压支架推溜缸行程、支架探梁长度及采煤机截深确定：ZJ3600—1 1／23型急倾斜支撑式液压支架的最大控顶距为4．94m，最小控顶距为4．34m。
2．根据支架推溜缸行程及机组滚筒截深，确定循环进度为600ram，放顶步距为600mm。
3．最小控顶距时，端面距不大于340mm，不小于100mm；煤壁片帮及进刀段除外。
4．机道宽度为1．6m。
四．工作面特殊支护及支护参数确定
1．工作面超前支护方式确定
(1)超前支护为单体戴帽点柱支护，排、柱距为1．8×1．Om，超前支护距离从工作面硬帮煤壁算起不小于20m，压力明显段巷道支护距离不小于30m。
(2)在上、下巷顶板破碎时，挑倾向大袢或钢梁支护，棚距为1．0m，排距1．8m；若巷道处于应力集中区域，顶板压力大也要求挑倾向大桦或钢梁支护，必要情况下调整支护密度，1．0m棚距调整为500mm。并沿走向挑大桦抬棚支护以增加支撑面积。
2．工作面端头支护方式确定
(1)上出El端头支护。工作面最末支架上侧护至回风巷上帮，为上出口及端头控顶区。工作面上出口端头控顶区采用单体支柱戴木板帽支护顶板，当顶板破碎时，倾向挑棚维护顶板。上出口端头控顶区排、柱距为600 X 700mm。回风巷尾的末排为单体加密支护，柱距为350mm。
跨T作面溜子减速机、电机上方顶板采用一梁三柱倾斜钢粱支护，柱距从下至上为1400mm和700mm。棚距为600mm，在减速机、电机上方，保持5架钢梁，以保护减速机和电机。单体液压支柱迎山30～70，严禁“光头”支护。若工作面倾斜长度变长时，及时加支架和工作面溜子中部槽，将工作面溜子机尾与回风巷下帮对齐为宜。
(2)下出13端头支护。工作面一架下侧护至运输巷下帮为下出口及端头控顶区。使用急倾斜横式端头液压支架按3#、2#、1#顺序由煤壁软帮向煤壁硬帮并排在运输巷支护出口处顶板，支护该区域顶板，确保下出口安全畅通。当3#端头液压支架伸缩梁端与1#液压支架下侧距离超过600mm时，必须要打一行单体并挑走向大袢，单体距离为1．2m，大袢长1．8m。
五、支架性能要求及防倒防滑技术
1．支架性能要求
(1)工作面支架100部，支撑强度≥0．36 Mpa，工作阻力3100KN。要求适应采高最小1．1nl，最大2．2m，带侧护板，上下端头各3部防倒支架，架子带溜子防滑装置。
(2)支架应满足操纵、行人和躲避安全空间，前梁应设有及时支护顶梁装置，操纵应采用上控下式临架操作。
(3)头尾各3部支架安设防倒防滑装置，前梁连I斟学技水I SCIENCE&TECHNOLOGY锁，在支架前梁设计防倒装置，3架为一组，连成一体，形成组架；工作面部分支架应设有防窜矸装置，每lO～15部支架设一个。
(4)支架应采用倒牵式千斤顶，有利于拉架和保护工作面输送机。
(5)支架推移杆与底座的间隙、支架与输送机
连接装置间隙适当缩小，以防止支架、输送机上下窜动。
(6)支架底座宽度适当加宽，以增加支架整体稳定性，同时起到减少对底板比压。
(7)支架宜采用双向侧护板，底座应采用整体调架装置。支架端面距在100～340mm之间。
2．防滑要求
(1)拟定支架顶梁、掩护梁加活动侧护板以便调架，侧护板千斤顶直径不小于80mm，侧护板厚度不小于20mm，高度不低于400Tnm。
(2)推移千斤顶直径由140mm，推移杆与底座的间隙应适当缩小，支架底座宽度适当加宽。为解决支架拉架困难的难题，支架宜在底座前横桥上增加吊架设施；为最大限度地降低支架运输高度，阀组布置在底座前桥上方，且方向可调；护帮收回后必须贴紧顶梁，且护帮板厚度不小于25mm。
(3)前梁连锁：在支架前梁设计放倒装置，3架为一组，连成一体，形成组架；底角连锁：在支架推移调底装置上焊接连接销，用千斤顶和转向节连接，设置防滑装置。3架相互连接成一组；前四连杆连锁装置：防滑千斤顶固定在第三架的四连杆上，另一端用由22×86一C大链和千斤顶连接；后座防滑：在支架后座设计倒链筒，用大链和千斤顶把第一架和第三架连起来；中间架的放倒防滑：移架时，设带底调千斤顶装置。
六、结论
通过采取上述有效措施，东保卫矿大倾角综合机械化采煤方法取得了成功，经济效益和社会效益显著，达到安全、高效的目标，为东保卫煤矿大倾角煤层采用综采开采提供了新思路，为提高矿井的整体经济效益奠定了坚实的基础。