安林煤礦支架分型1的特點(diǎn)及其采煤面載荷測(cè)試

薛義林++趙全東

摘要：通過(guò)研究分型1的靜態(tài)結(jié)構(gòu)及其特征，測(cè)試出采煤面載荷系數(shù)，能夠更為系統(tǒng)的掌握采煤面支護(hù)系數(shù)和參數(shù)，為采煤面安全生產(chǎn)提供保障，并提供相似工作面一整套的支護(hù)參數(shù)和技術(shù)?！切弯摿簩?duì)棚支架分型1的最大特征之一是支架的控頂面積最小，支護(hù)強(qiáng)度最大。通常稱為最小控頂距。試點(diǎn)工作面為2400mm。特征之二是各個(gè)礦井在工作面交接班時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，也是班組工程質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)比的參照結(jié)構(gòu)；是支架工、采煤工勞動(dòng)成果核算、采區(qū)或班組獎(jiǎng)金計(jì)量所依照的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。也是隱患排查時(shí)，上級(jí)檢查、測(cè)試驗(yàn)收支柱初撐力的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：支架 特點(diǎn) 載荷 測(cè)試

中圖分類號(hào)：TD355.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

∏型鋼梁對(duì)棚支架分型1的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，見圖1支架分型1的結(jié)構(gòu)示意圖所示，支架處于對(duì)梁（兩根梁并排）5柱，5棵柱把對(duì)梁分成2個(gè)短距和1個(gè)長(zhǎng)距。∏型鋼梁對(duì)棚支架分型1的動(dòng)態(tài)極限結(jié)構(gòu)：移槽后打好槽后中柱，形成對(duì)梁5柱3排后，開始驗(yàn)收、交接班或準(zhǔn)備采煤。

1采煤面載荷測(cè)試和數(shù)據(jù)分析

最大載荷能夠排除病柱、懶柱、難柱的在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的影響；反映了工作面每個(gè)架中的關(guān)鍵構(gòu)件、甚至概括了整個(gè)支架的工作阻力狀況；也是衡量和把握采煤面∏型鋼梁對(duì)棚支架支護(hù)阻力合理性的重要參考指標(biāo)。

圖3分型1上下梁載荷分布示意圖 圖4支架的受力分析

從圖2表可見：

（1）底板性能是影響支架分型1支護(hù)效果的重要因素，這是由于單體液壓支柱的性能所決定的。因此，底板性能是評(píng)價(jià)∏鋼對(duì)棚支架工作阻力合理性水平的重要指標(biāo)。最大載荷有明顯的三個(gè)區(qū)域：測(cè)線1<測(cè)線2<測(cè)線3，也就是工作面下部支架工作阻力小于中部，中部支架工作阻力小于上部。

（2）按排或按梁計(jì)算單柱平均載荷的結(jié)果基本相同。這是因?yàn)榱合禄蛘吲胖卸际亲畲筝d荷的支柱在發(fā)揮主要作用，也是∏鋼對(duì)棚與鉸接頂梁的顯著區(qū)別。

2梁的分載狀態(tài)及其重要性

（1）在不同來(lái)壓期間，上、下梁發(fā)揮的作用不同，提高上梁的初撐力最重要，能夠顯著提高工作面整體支護(hù)強(qiáng)度。如圖3分型1上、下梁載荷分布圖可見，在來(lái)壓時(shí)（圖中圓圈處）對(duì)梁的分載狀態(tài)相當(dāng)，在非來(lái)壓期間（圖中方圈處）對(duì)梁的分載成反比。說(shuō)明在工人操作過(guò)程中，前一個(gè)梁以支為主，后來(lái)的梁則以護(hù)為主。改變支與護(hù)關(guān)系比較難，在邁步過(guò)程中，確保上梁的初撐力更顯重要。

（2）放在工作面下方梁的（總載荷）分載大，支架邁步形成分型1時(shí)，必須把中柱打在工作面下方梁，副梁應(yīng)當(dāng)在工作面上方。對(duì)于切眼傾角較大時(shí)非常重要。分型1的靜態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí)，具有3柱支撐的梁稱為主梁，一般情況下，主梁總是在工作面下方，也就是中柱總是打在對(duì)棚的下方梁之下。但是也有把中柱打在對(duì)棚的上方梁之下的。

3排柱的分載狀態(tài)及其礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)

（1）幫柱載荷的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分布極不穩(wěn)定，數(shù)值的變化幅度最大。（2）老塘柱的載荷曲線底部抬高，說(shuō)明載荷的最小值普遍比較高。（3）槽柱載荷的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分布比較穩(wěn)定，數(shù)值的變化幅度小，但在老頂來(lái)壓時(shí)，槽柱的工作阻力迅速升高，說(shuō)明槽柱的支護(hù)剛度大，柱鞋起了重要作用。（4）在頂板非來(lái)壓期間，幫柱、槽柱、老塘柱出現(xiàn)不成比例的分載現(xiàn)象，當(dāng)頂板來(lái)壓時(shí)，幫柱、槽柱、老塘柱載荷同時(shí)升高到最高。

4結(jié)論

如圖4支架分型1最大載荷平均值分布示意圖，從圖中可見：

（1）每日最大載荷最大值，在支架分型1的對(duì)梁分別出現(xiàn)的次數(shù)，其中，下方梁出現(xiàn)的次數(shù)是上方梁的1.2倍。老頂來(lái)壓期間，主梁的次數(shù)顯著多于副梁，是主梁下的槽柱發(fā)揮作用的結(jié)果。（2）每日最大載荷最大值，在支架分型1的幫、末排柱分別出現(xiàn)的次數(shù)則相差巨大。（3）圖3是分型1最大載荷平均值分布示意圖可見，從平均值方面，整個(gè)支架的主梁和副梁分載狀態(tài)相當(dāng)，而貼幫排柱、槽排柱、老塘排柱的分載狀態(tài)依次顯著增加。

參考文獻(xiàn)

[1]《煤層瓦斯賦存規(guī)律及防治技術(shù)》中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社2006 胡殿明 林泊泉

[2]《現(xiàn)代煤礦掘進(jìn)新技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)技術(shù)規(guī)程使用手冊(cè)》中國(guó)文化音像出版社 喬波

[3]《π型鋼對(duì)棚支護(hù)及其關(guān)鍵技術(shù)研究》大眾公司研究報(bào)告 蘇軒