李恒
摘 要:近年來,在社會和經(jīng)濟快速發(fā)展新形勢下,對煤炭的需求量不斷增加,所以煤礦企業(yè)為了能夠有效的提高煤炭的產(chǎn)量,在采煤工作面上開始應(yīng)用懸移支架,這有效的提升了采煤工作面的支護強度,確保了煤礦生產(chǎn)的安全性。同時懸移支架的應(yīng)用,也在一定程度上使井下工作的勞動強度得以降低,確保了出煤效率和產(chǎn)量的提升。懸移支架在采煤工作面的應(yīng)用,不僅使其作業(yè)環(huán)境有了較大的改善,而且為采煤機械化水平的提升起到了積極的促進作用。特別是近年來,隨著懸移支架的應(yīng)用,可以成功移過平行斷層,這對于開采工人勞動量的降低及開采成本的節(jié)約起到了非常重要的作用。文章對懸移液壓支架進行了概述,并進一步對懸移支架過平行斷層技術(shù)進行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:懸移支架;平行斷層;頂梁結(jié)構(gòu);開采技術(shù)
前言
在一些老礦,采用單體柱配合絞接梁來作為支護,這種工藝不僅笨重,而且操作繁瑣,安全系統(tǒng)較低,較為落后,這對煤礦的產(chǎn)量帶來了較大的影響。懸移支架由于具有整體性好、能自移、安全性高、易操作等諸多優(yōu)點,目前在礦井生產(chǎn)中得以廣泛的應(yīng)用,這不僅有效的提高了采煤的機械化水平,而且在降低作業(yè)人員勞動強度的同時,生產(chǎn)的安全性也得以大幅度提升。因此在當前礦井生產(chǎn)中,加大了對懸移支架研究力度,從支護架型、作業(yè)規(guī)程、支架運送、安裝和調(diào)試、作業(yè)推進及支架效果等多個方面進行深入研究,從而確保懸移支架在使用過程中能夠更好的與礦井生產(chǎn)情況相適應(yīng),使其為井下作業(yè)效率的提升及井下作業(yè)的安全提供有效的保障。
1 懸移液壓支架概述
1.1 液壓支架架型介紹
(1)跺式與節(jié)式液壓支架。我國最早應(yīng)用的支撐支架即為跺式與節(jié)式液壓支架,這種支架結(jié)構(gòu)較為簡單,而且具有較強的支撐能力,對頂板完整的工作面更具有適用性。但其在使用過程中容易出現(xiàn)倒架情況,穩(wěn)固性較差,而且在移架時會在較大的空頂面積,頂板容易被壓碎,使用壽命較短。
(2)滑移頂梁液壓支架。這是跺式與節(jié)式液壓支架改良后形成的,這種支架有兩個頂梁,而且移架油缸配備在兩個并列的頂梁之間,并與滑桿的兩個連桿鉸接。該支架重量較輕,易于安裝,在中小型煤礦中應(yīng)用較為廣泛,但其在外力作用下易變形,容易導(dǎo)致工作面冒頂事故發(fā)生。
(3)懸移頂梁液壓支架。這是一種自移動的簡式支架,由前伸梁和頂梁來對頂板起到支撐作用,四連桿滑塊機構(gòu)將兩個頂梁橫向連接在一起,在移動過程中以一個頂梁作為支撐交替前進。但此種支架穩(wěn)定性較差。
(4)可調(diào)向懸移頂梁液壓支架。這是一種新型的液壓支架,其有效的結(jié)合其他支架的優(yōu)點,在其他支架的基礎(chǔ)上設(shè)計而成,不僅具有較強的穩(wěn)定性,而且整體性較好,在綜合開采過程中,支架具有較好的安全性,同時支架體積較小,易于操作,而且搬運也很方便,空頂能力有了較大程度的提升,在開采和移架過程中不會有空頂現(xiàn)象發(fā)生,其使用面較廣。
1.2 頂梁形式
頂梁形式通常可分為兩種,即整體和分體兩種形式,整體頂梁除了具有較好的穩(wěn)定性和較強的支撐力外,還確保了護頂面積的增加,對于頂煤的回收具有非常積極的作用。而分體頂梁由于其具有較好的切頂性,所以在煤層傾角較大及頂?shù)装鍙?fù)雜的情況下具有較好的適用性,但其卻存在著一個較大的不足之處,即支護面積較小。
1.3 頂梁結(jié)構(gòu)
液壓支架的頂梁一般為鋼板焊接成的箱型結(jié)構(gòu),按照其截面的形狀可分為:單腔室截面和雙腔室截面、多腔室局部開口截面、對稱和非對稱多腔室閉合截面。其中,單腔室截面如頂梁主體截面;多腔室截面如分體底座截面;而多腔室局部開口截面如液壓支架中頂梁上的柱窩截面;對稱多腔室箱形截面則一般常見于前伸梁和掩護梁的主梁截面,而且一般情況下為三或五腔的閉合截面;非對稱多腔室閉合截面,多為四腔或五腔截面。
通常情況下,懸移頂梁液壓支架的頂梁常用單腔室截面,且頂梁分為主副二梁,且二者結(jié)構(gòu)類似。主梁前后量測分布設(shè)有水平導(dǎo)向槽和T型導(dǎo)向槽,在副梁前后兩側(cè)設(shè)有T型導(dǎo)向槽和水平導(dǎo)向槽。而且主副梁內(nèi)部配有伸縮梁油缸,可及時支護暴露的頂板。
2 懸移支架過平行斷面技術(shù)
2.1 情況分析
當有斷層出現(xiàn)時,懸移支架就無法靈活進行移動,所以當平行斷面的斷層存在較大落差時,需要利用跳壓開采的方式,同時還要拆除懸移支架,這不僅導(dǎo)致安裝拆除費用增加,而且還會導(dǎo)致開采工作停止,使工期延長,會對礦井經(jīng)營效益帶來較大的影響,作業(yè)的風險性也會有所增加,不利于礦井生產(chǎn)的安全性。所以在對于一些平行斷層落差相對較小的情況時,我們可以考慮懸移支架過平行斷層開采技術(shù),這樣不僅確保了開采工作的正常進行,而且對懸移支架回采率及礦井經(jīng)濟效益的提高都具有極為重要的意義。
2.2 實施工序
(1)在對懸移支架過平行斷層前,需要首先對機器進行甩尾工作,使機尾處于機器的前面,從而使工作層和斷層之間產(chǎn)生一個夾角,斷層的外露面積會得以減小,這對于頂板管理帶來了較大的便利。
(2)在工作面推進過程中,當進行到斷層前時,需要將懸移支架及時進行抬升,加強對頂板的有效控制,對頂板出現(xiàn)大面積冒頂事故起到有效的防范。
(3)在過頂時需要利用金屬網(wǎng),控制好頂板的管理,利用撞鍥來對破碎段進行保護。同時在過斷層時,還要加強放炮管理,避免放炮過程中給頂板帶來不利的影響。
(4)在對懸移支架移動時,需要帶壓操作,同時懸移支架利用單體進行加固,盡可能的降低移動過程中可能給頂板帶來的不利影響。
(5)為了確保支架的加護質(zhì)量,使支柱有力且受力均勻,則應(yīng)及時對溶液進行補充,確保礦壓滿足標準的要求。
另外為了確保煤炭開采的質(zhì)量,在工作面斷層期間可以利用分裝分運的形式,從而更好的確保推進的速度,降低對產(chǎn)量所帶來的影響。
2.3 針對支架穩(wěn)定性問題
在懸移支架硬過平行斷層時定會出現(xiàn)工作面的地質(zhì)條件發(fā)生改變的情況,在有煤層傾角時造成支架下傾或上揚等情況。由于支架是一個整體,我們需要采取措施保證其穩(wěn)定性。針對支架的穩(wěn)定情況,我們可采取的措施有:(1)具體分析實際的操作情況,然后將端頭支架和工作面支架進行連接。(2)借助于特殊工具。(3)及時將墊板放置于支架的縫隙中。
2.4 實施效果
在工作面上采用懸移支架硬過平行斷層的開采技術(shù),避免了因拆除再安裝懸移支架的人力和資金的投入,節(jié)約工作時間,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益,而且實現(xiàn)了安全高效的生產(chǎn),對其他相似礦井工作面的開采具有一定的借鑒作用。
3 結(jié)束語
近年來在煤炭開采過程中,懸移液壓支架的應(yīng)用越來越廣泛,有效的提高了井下作業(yè)工作面的可靠性,使礦井生產(chǎn)安全得到了有效的保障。特別是在平行斷層環(huán)境下進行煤炭的開采,利用懸移支架平移斷層技術(shù),有效的確保了施工進度的加快,降低了生產(chǎn)成本,確保了生產(chǎn)環(huán)境的安全性,使煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益得以進一步提高,為煤礦機械化程度的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]王海濤.分體頂梁組合懸移液壓支架在新鐵煤礦的應(yīng)用[J].煤礦技術(shù),2010(1).
[2]楊榮斌.懸移液壓支架放頂煤開采技術(shù)[J].化工管理,2011(10).
[3]周張庚.懸移支架放頂煤開采實踐中技術(shù)創(chuàng)新[J].煤炭技術(shù),2008(12).