綜采支架在薄煤層中的應(yīng)用

豐彥陽

摘 要：近年來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活質(zhì)量整體都有所提高。各行各業(yè)都直接或間接的離不開煤炭業(yè)，煤炭業(yè)在整個(gè)社會(huì)中占據(jù)著極為重要的位置。文章主要分析綜合采支架的優(yōu)點(diǎn)，以及綜采支架在薄煤層中的應(yīng)用，為薄煤層的開采工作帶來了哪些好處。

關(guān)鍵詞：綜采支架；薄煤層；應(yīng)用；煤炭業(yè)

中圖分類號(hào)：TD355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0044-02

自改革開放以來，越來越多的人涌現(xiàn)城市，導(dǎo)致城市人口對(duì)煤炭的需求量不斷上升，在這一趨勢(shì)的影響下，煤礦開采工作變的尤為重要。但是傳統(tǒng)的開采技術(shù)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(fā)新的開采技術(shù)。下文主要講述的是綜采支架在薄煤層中的應(yīng)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(jīng)過相關(guān)學(xué)者對(duì)綜采支架特征進(jìn)行了總結(jié)，如下：①綜采支架的形式為兩柱支撐掩護(hù)式；②適應(yīng)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(hù)強(qiáng)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(jí)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(yīng)傾角，單位是？觷。

2 工作面的布置和地質(zhì)條件

綜采支架工作面為走向長(zhǎng)長(zhǎng)壁式布置，管理頂板的形式為跨落式，走向長(zhǎng)長(zhǎng)壁式的具體長(zhǎng)度為1 792 m，具體的傾斜長(zhǎng)度為137 m，平均傾角的度數(shù)為12 ？觷，最大的傾角度數(shù)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(xì)砂巖老頂，細(xì)砂巖老頂?shù)木唧w厚度是2.7 m，細(xì)砂巖老頂屬于II級(jí)的2類頂板，底板是細(xì)砂巖，底板的厚度在10.7～19.3 m之間。整個(gè)煤層屬于鈣泥質(zhì)膠結(jié)，層理為斜層理，比較堅(jiān)硬。

3 綜采支架在薄煤層中的應(yīng)用及支護(hù)效果

3.1 自綜采支架應(yīng)用于薄煤層的開采工作的考驗(yàn)

自綜采支架應(yīng)用于薄煤層的開采工作以來，經(jīng)歷了兩項(xiàng)考驗(yàn)，分別是：①初次來壓；②周期來壓綜采支架，在經(jīng)歷了兩次考驗(yàn)后，能夠獨(dú)立進(jìn)行以下幾種開采工作，分別是：俯采、調(diào)采、大傾角開采等，在薄煤層的開采工作中充分發(fā)揮了綜采支架的性能。

綜采支架的支護(hù)方式是立即支護(hù)式，立即支護(hù)式的具體意思是指采煤機(jī)在割煤以后，就要馬上轉(zhuǎn)移支架，并及時(shí)的維護(hù)頂板。另外，支架的梁端運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡保持在以上所描述的狀態(tài)中，有利于頂板的維護(hù)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(diǎn)有所外移，當(dāng)頂板較破碎時(shí)，進(jìn)行維護(hù)時(shí)就能充分顯示出綜采支架的作用。

3.2 綜采支架的穩(wěn)定性和承載能力

綜采支架的頂梁和掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)為同一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為整體箱型結(jié)構(gòu)，整體箱型結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的），加上立柱本身的工作阻力又較大，使配合調(diào)節(jié)能力大的雙平衡，完全滿足薄煤層的生產(chǎn)和開采需求。

相關(guān)學(xué)者對(duì)薄煤層的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了觀測(cè)，也查看了相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出了以下幾個(gè)方面，分別是：①當(dāng)綜采支架在開采時(shí)，如果支撐力達(dá)到1 938 kN，那么綜采支架的工作阻力就為80%。②當(dāng)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(dá)到263 kN，是當(dāng)時(shí)支撐力的84%。③綜采支架在承受第一次來壓時(shí)，支撐力就已經(jīng)達(dá)到2 135 kN，是整個(gè)支撐阻力的89%。

3.3 綜采支架的調(diào)節(jié)能力

綜采支架活側(cè)護(hù)板兩端的長(zhǎng)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(nèi)，還保證了安全。頂梁與掩護(hù)梁的側(cè)板都實(shí)施了監(jiān)護(hù)控制，對(duì)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(yīng)煤層變化和特殊構(gòu)造

綜采支架的液壓形程為471 mm，雙節(jié)加長(zhǎng)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(yīng)在煤層厚度為1.2～1.9 m的煤層中，還能適應(yīng)在不同厚度的煤層及前上、前下不同構(gòu)造的斷層。

4 應(yīng)明效果

通過實(shí)際的實(shí)踐證明，綜采支架能夠處理薄煤層中一切生產(chǎn)問題，能夠滿足理薄煤層生產(chǎn)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(yōu)越程度，整體的受力效果較為良好，安全可靠，自綜采支架實(shí)際的應(yīng)用于薄煤層的生產(chǎn)中，創(chuàng)下了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還極大地提高了工作效率。

綜采支架在薄煤層中的應(yīng)用，極為成功，使薄煤層的開采工作實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，機(jī)械化能夠有效減少開采工人的數(shù)量，節(jié)約了開采成本。開采工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化以后，使煤礦的產(chǎn)量逐步穩(wěn)定，為高產(chǎn)鑒定了良好的基礎(chǔ)。綜采支架在薄煤層中的成功應(yīng)用，為今后的采薄煤層提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，還推進(jìn)了同類條件的礦區(qū)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的步伐，為同類條件的礦區(qū)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，鑒定了基礎(chǔ)，綜采支架在未來具有良好的發(fā)展趨勢(shì)。

5 問題及建議

綜采支架是一種新型技術(shù)，目前還沒有被廣泛應(yīng)用，操作人員對(duì)綜采支架的操作方式還不了解，的、這是普遍存在的現(xiàn)象。那么，在使用綜采支架之前，就必須對(duì)操作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，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(chǎn)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(shí)，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(gè)方面，分別是：①在升降平衡千斤易的時(shí)候，要及時(shí)的配合調(diào)整平衡千斤易，其主要原因是因?yàn)楸苊馄胶馇Ы镆滋幱谑芰顟B(tài)。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?shù)鬃膹?qiáng)度不夠，必須要加強(qiáng)。④在對(duì)千斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，要盡量保持平衡，千斤頂處于平衡狀態(tài)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)不完全伸縮狀態(tài)，這樣就可以有效的降低損壞率。⑤改變平衡千斤頂?shù)氖褂眯谐蹋瑢⒃瓉淼?10 mm改為225 mm。⑥原來的調(diào)節(jié)量不夠，可以增大調(diào)節(jié)量。

綜采支架中工作機(jī)面長(zhǎng)度過長(zhǎng)，對(duì)行人造成了一定的影響，結(jié)合綜采支架過長(zhǎng)的問題，建議在設(shè)計(jì)時(shí)，可以縮小工作機(jī)面的長(zhǎng)度，這樣有利于薄煤層的開采工作，也能保證生產(chǎn)過程中的安全。

運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾的的過度節(jié)處有固定一個(gè)推移桿，推移桿中連接板與過度節(jié)單側(cè)是連在一起的，連接板與過度節(jié)單側(cè)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(jié)單側(cè)的連接方式，將連接板與過度節(jié)單側(cè)的連接方式改為整體相連，并在過度節(jié)的兩側(cè)進(jìn)行加固，加固的主要目的是為了滿足拉力的需要。

相關(guān)學(xué)者對(duì)綜采支架在薄煤層中的應(yīng)用情況進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)對(duì)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(yīng)煤層傾角度數(shù)為25 ？觷，是在未安裝防倒千斤頂?shù)那闆r下所產(chǎn)生的，適應(yīng)煤層傾角度數(shù)最大不超過32 ？觷。俯采的角度度數(shù)為15 ？觷，俯采角度最大不會(huì)超過25 ？觷，仰采的角度度數(shù)為10 ？觷，仰采角度斗最大不會(huì)超過15 ？觷。在設(shè)計(jì)工作面時(shí)，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(fā)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(shí)，可以選擇報(bào)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(xiàn)過嚴(yán)重冒頂?shù)默F(xiàn)象，也沒有影響整個(gè)薄煤層的生產(chǎn)，其原因是因?yàn)榫C采支架本身具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，以及在生產(chǎn)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(jì)劃，非常優(yōu)秀。

自綜采支架應(yīng)用于薄煤層的開采工作以來，開采速度有了明顯提升，推進(jìn)了整個(gè)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(shè)備維護(hù)費(fèi)用，為薄煤層的開采單位節(jié)約了一大筆資金。

綜采支架成功的應(yīng)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(jià)值。也是綜采生產(chǎn)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(jié) 語

自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各行各業(yè)的發(fā)展速度也有了明顯的提升，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也是帶動(dòng)了煤炭業(yè)的發(fā)展，煤炭業(yè)關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的安全運(yùn)營，在整個(gè)社會(huì)中占據(jù)著極為重要的位置。本文主要講述的綜采支架的優(yōu)點(diǎn)，還對(duì)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(yīng)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(duì)薄煤層開采工作中的不足之處，提出了相關(guān)建議，望能對(duì)我國的薄煤層開采工作帶來幫助。

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