綜采支架在薄煤層中的應用

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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