端头支架在急倾斜特厚煤层综采放顶煤工作面的应用与改进

作者:吕世宏;张双林;张拴玉 刊名:煤矿安全 上传者:吴兴明

【摘要】针对放顶煤端头支架在急倾斜特厚煤层水平分层综采放顶煤工作面使用中存在的问题 ,提出了在尾梁开设放煤窗口 ,在前梁处增设活动顶梁的改进方案

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1概况华亭矿区建设管理委员会砚北煤矿是国家新开发建设的300万特大型现代化矿井。矿井采用单水平上、下山开拓方式,走向长壁水平分层综采放顶煤开采方法,主采煤层为华亭煤田煤5层,煤层平均厚度53,倾角3554,工作面走向长度1400,倾斜长度60,水平分层高度12,其中机采高度2.5,放顶煤高度9.5。两顺槽均采用29型拱形可缩性钢支架支护。工作面下口采用115202332型放顶煤端头支架一组支护,即采用一付主架和一付副架组合的形式支护。该端头支架支护强度大,操作安全便利,移架快且不受割煤影响,极大地提高了劳动生产率。但通过近3时间的实践,该支架尾梁处因受转载机机尾安装条件和后溜机头安装位置所限制,副架无法放出煤炭,主架只能放出少量煤,未达到设计水平,致使“三角煤”区大量的丢煤。为解决这些难题,经过反复探索,提出了在端头支架尾梁上开设放煤窗口,由低位放煤改为中低位放煤,在端头支架前增设活动顶梁的改进方案。达到了提高“三角煤”回收煤量和安全可靠回收木抬棚梁的目的,使该支架的使用更趋合理。2改造端头架尾梁增设中低位放煤口根据华亭煤田煤层特点和综采放顶煤采煤方法,砚北煤矿端头支护形式必须要达到两个要求:加强支护端头压力集中区,保证支护强度,确保顶板安全;回收底板侧“三角煤”。目前选用115202332型放顶煤端头液压支架,此支架具有支撑强度高、移架速度快、人员操作安全便利、移架不受割煤影响等特点,按设计要求还可以解决放“三角煤”问题(参见图1)。图1115202332型端头支架1前探梁;2主顶梁;3尾梁;4放煤板推移缸;5放煤插板;6转载机机尾;7底座;8缸体但在实际使用中,该支架低位放“三角煤”效果不理想,工作面每推进1只能回收出50煤,回收率仅为设计回收率的41.6%。主要原因有:转载机机尾链轮伸入尾梁下过长时会造成无法维护和检修机尾轮,易引起转载机故障,伸入尾梁下过短则只能放出少量煤,造成回收率低;副架尾梁处于后输送机头处,放煤口太低,煤无法进入溜槽,失去放煤功能。为了进一步提高放煤量,经现场反复试验,发现合理选择放煤口是关键,应将端头架放煤口由低位改为中低位,即在尾梁下部放煤插板口处改造加长500的钢梁,将其变为固定掩护梁。另外,再在尾梁中下部开设一个6001200的放煤口,将原控制放煤插板的推移缸由中下部改装到中上部,作为控制新开放煤口的插板,用来控制放煤口的开启和关闭(见图2)。图2增设放煤口后的端头支架1放煤插板推移缸;2放煤插板;3放煤口;4加长后的尾掩护梁通过这样改造,主端头架可将转载机机尾链轮安装在尾梁下予以掩护,同时将煤直接放出落在转载机上拉出;副端头架通过提高放煤口,可将煤落在后输送机上来提高放煤量。经计算,改造后端头支架放“三角煤”量由原来每推进1放50增加到120,回收率由41.6提高至89.2%。3改造端头支架前顶梁增设活动顶梁由于巷道压力大,砚北煤矿综采工作面进回风两顺槽巷道均采用29型可缩型拱形支架,根据压力动态变化规律,运输顺槽超前支护确定为40,其中在工作面上端头段20内,必须提前将拱型钢棚拆掉,保证工作面正常推进。正常循环时,端头架步距为800。拉端头架的步骤是:先将主架降低,利用副架为支点,用液压缸将主架拉上一个步距后再将主架升起;然后将副架降架与主架拉齐后升起。此时压在顶梁上面的木棚无法回收,致使大量的坑木被丢入采空区,既浪费木材又影响主副架放煤。如果在两端头架前顶梁部各加设一组能收缩升降的活动顶梁,在木梁回收后由活动顶梁直接接顶,则可回收大量的坑木(见图3)。活动顶梁的工作原理:当工作面运输机头拉过后,降下端头

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