豐彥陽
摘 要:近年來,我國的經濟發展迅速,人們的生活質量整體都有所提高。各行各業都直接或間接的離不開煤炭業,煤炭業在整個社會中占據著極為重要的位置。文章主要分析綜合采支架的優點,以及綜采支架在薄煤層中的應用,為薄煤層的開采工作帶來了哪些好處。
關鍵詞:綜采支架;薄煤層;應用;煤炭業
中圖分類號:TD355 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)11-0044-02
自改革開放以來,越來越多的人涌現城市,導致城市人口對煤炭的需求量不斷上升,在這一趨勢的影響下,煤礦開采工作變的尤為重要。但是傳統的開采技術中存在著許多弊端,不適合用在薄煤層的開采工作中,需要研發新的開采技術。下文主要講述的是綜采支架在薄煤層中的應用。
1 綜采支架的概述
綜采支架的誕生是,是為了開采薄層煤礦,經過相關學者對綜采支架特征進行了總結,如下:①綜采支架的形式為兩柱支撐掩護式;②適應采高的單位是m,大約為0.8~1.9 m之間;③初撐力的單位是kN,具體為1 973 kN;④工作阻力的單位的是kN,大約為2 400 kN;⑤支護強度的單位是MPa,大約在0.47~0.51之間;⑥綜采支架適合用在I級老頂中,或者是1.2類直接頂頂板;⑦綜采支架的操作方式是鄰架操作;⑧綜采支架比較適應傾角,單位是?觷。
2 工作面的布置和地質條件
綜采支架工作面為走向長長壁式布置,管理頂板的形式為跨落式,走向長長壁式的具體長度為1 792 m,具體的傾斜長度為137 m,平均傾角的度數為12 ?觷,最大的傾角度數為28 ?觷,該煤層的具體厚度在0.5~1.96 m之間,煤層的直接頂上面是粉砂巖,粉砂巖的厚度大約是在0~4.5 m之間。在煤層的中上部夾有1~3層的煤層,在粉砂巖的上部就是細砂巖老頂,細砂巖老頂的具體厚度是2.7 m,細砂巖老頂屬于II級的2類頂板,底板是細砂巖,底板的厚度在10.7~19.3 m之間。整個煤層屬于鈣泥質膠結,層理為斜層理,比較堅硬。
3 綜采支架在薄煤層中的應用及支護效果
3.1 自綜采支架應用于薄煤層的開采工作的考驗
自綜采支架應用于薄煤層的開采工作以來,經歷了兩項考驗,分別是:①初次來壓;②周期來壓綜采支架,在經歷了兩次考驗后,能夠獨立進行以下幾種開采工作,分別是:俯采、調采、大傾角開采等,在薄煤層的開采工作中充分發揮了綜采支架的性能。
綜采支架的支護方式是立即支護式,立即支護式的具體意思是指采煤機在割煤以后,就要馬上轉移支架,并及時的維護頂板。另外,支架的梁端運動軌跡是呈直線狀的,梁端的距離在290~300 μm之間,梁端的距離和運動軌跡保持在以上所描述的狀態中,有利于頂板的維護工作。支架頂梁的前端上翹了大約有40 μm,極大的改善了頂梁的接觸效果,使頂梁與頂板的第一接觸點有所外移,當頂板較破碎時,進行維護時就能充分顯示出綜采支架的作用。
3.2 綜采支架的穩定性和承載能力
綜采支架的頂梁和掩護梁的結構為同一種結構,該結構為整體箱型結構,整體箱型結構增大了綜采支架的整體抗壓能力,以及抗扭矩能力(抗扭矩能力是在受力不均勻的情況下產生的),加上立柱本身的工作阻力又較大,使配合調節能力大的雙平衡,完全滿足薄煤層的生產和開采需求。
相關學者對薄煤層的生產現場進行了觀測,也查看了相關的數據分析,總結出了以下幾個方面,分別是:①當綜采支架在開采時,如果支撐力達到1 938 kN,那么綜采支架的工作阻力就為80%。②當泵站的壓力大于30 MPa的情況下,綜采支架的平均初撐力就可以達到263 kN,是當時支撐力的84%。③綜采支架在承受第一次來壓時,支撐力就已經達到2 135 kN,是整個支撐阻力的89%。
3.3 綜采支架的調節能力
綜采支架活側護板兩端的長度分別為2 515 mm和
1 196 mm,不僅能有效防止了頂板和老塘中的碎矸掉入架內,還保證了安全。頂梁與掩護梁的側板都實施了監護控制,對支架的起吊上擺和下擺,都有扶正的作用,還起到了良好的作用。
3.4 適應煤層變化和特殊構造
綜采支架的液壓形程為471 mm,雙節加長桿的行程為380 mm(是由2×190 mm得來的),這樣綜采支架才能較好的適應在煤層厚度為1.2~1.9 m的煤層中,還能適應在不同厚度的煤層及前上、前下不同構造的斷層。
4 應明效果
通過實際的實踐證明,綜采支架能夠處理薄煤層中一切生產問題,能夠滿足理薄煤層生產中的一切需求。在開采的過程中,能夠顯示支架承載性能的優越程度,整體的受力效果較為良好,安全可靠,自綜采支架實際的應用于薄煤層的生產中,創下了巨大的經濟效益,還極大地提高了工作效率。
綜采支架在薄煤層中的應用,極為成功,使薄煤層的開采工作實現了機械化,機械化能夠有效減少開采工人的數量,節約了開采成本。開采工作實現機械化以后,使煤礦的產量逐步穩定,為高產鑒定了良好的基礎。綜采支架在薄煤層中的成功應用,為今后的采薄煤層提供了寶貴的經驗,同時,還推進了同類條件的礦區實現機械化生產的步伐,為同類條件的礦區實現安全生產,鑒定了基礎,綜采支架在未來具有良好的發展趨勢。
5 問題及建議
綜采支架是一種新型技術,目前還沒有被廣泛應用,操作人員對綜采支架的操作方式還不了解,的、這是普遍存在的現象。那么,在使用綜采支架之前,就必須對操作人員進行系統的培訓,讓他們熟練掌握綜采支架的使用方法,這樣不僅能提高煤礦生產量,還能使員工工作起來更有激情。
綜采支架中的平衡千斤易在使用時,容易損壞,為了減少平衡千斤易的損壞率,那么,在使用的過程中一定要注意以下幾個方面,分別是:①在升降平衡千斤易的時候,要及時的配合調整平衡千斤易,其主要原因是因為避免平衡千斤易處于受力狀態。②原本缸底的焊接面屬于單缸焊接,要把焊接面改為雙面焊接。③千斤頂底座的強度不夠,必須要加強。④在對千斤頂進行調節時,要盡量保持平衡,千斤頂處于平衡狀態時,才會出現不完全伸縮狀態,這樣就可以有效的降低損壞率。⑤改變平衡千斤頂的使用行程,將原來的210 mm改為225 mm。⑥原來的調節量不夠,可以增大調節量。
綜采支架中工作機面長度過長,對行人造成了一定的影響,結合綜采支架過長的問題,建議在設計時,可以縮小工作機面的長度,這樣有利于薄煤層的開采工作,也能保證生產過程中的安全。
運輸機的機頭和機尾的的過度節處有固定一個推移桿,推移桿中連接板與過度節單側是連在一起的,連接板與過度節單側相連容易損壞,為了將損壞率降到最低,可以改變連接板與過度節單側的連接方式,將連接板與過度節單側的連接方式改為整體相連,并在過度節的兩側進行加固,加固的主要目的是為了滿足拉力的需要。
相關學者對綜采支架在薄煤層中的應用情況進行了觀察,發現對綜采支架的最高高度是在避免仰面開采角度過大1.5~1.8 m之間,綜采支架的適應煤層傾角度數為25 ?觷,是在未安裝防倒千斤頂的情況下所產生的,適應煤層傾角度數最大不超過32 ?觷。俯采的角度度數為15 ?觷,俯采角度最大不會超過25 ?觷,仰采的角度度數為10 ?觷,仰采角度斗最大不會超過15 ?觷。在設計工作面時,要避免以下兩種情況,分別是:①避免仰面開采角度過大;②避免俯面開采角度過大,這樣才能充分發揮綜采支架的性能和作用。
6 效益分析
在選擇薄煤層的放置位置時,可以選擇報廢的中位來放置,這樣不僅能夠緩解資金短缺的問題,還能夠保證工作面的正常交替,是能夠保證薄煤層的開采工作能夠順利完成。
工作面在周期來壓期間,沒有出現過嚴重冒頂的現象,也沒有影響整個薄煤層的生產,其原因是因為綜采支架本身具有多項優點,以及在生產管理方面比較到位,特別是在頂板的管理方面,超出原本的計劃,非常優秀。
自綜采支架應用于薄煤層的開采工作以來,開采速度有了明顯提升,推進了整個工作的開采速度。工作面的速度得到提升以后,明顯的減少了設備維護費用,為薄煤層的開采單位節約了一大筆資金。
綜采支架成功的應用于薄煤層的開采工作,為薄煤層的開采工作樹立了典范,具有重要的歷史價值。也是綜采生產中支架選型的成功案列,為充分利用廢舊支架拓展了思路。
7 結 語
自改革開放以來,我國的經濟發展迅速,各行各業的發展速度也有了明顯的提升,經濟的快速發展也是帶動了煤炭業的發展,煤炭業關系到整個社會的安全運營,在整個社會中占據著極為重要的位置。本文主要講述的綜采支架的優點,還對我國的薄煤層開采狀況作出了具體的分析,并講述了綜采支架應用于薄煤層的開采工作以來,為薄煤層的開采工作帶來了哪些好處,并針對薄煤層開采工作中的不足之處,提出了相關建議,望能對我國的薄煤層開采工作帶來幫助。
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