BDY滑移顶梁并联液压支架仰斜开采在中厚煤层中的应用

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摘要：根据兴山矿地质条件复杂；块段小，煤层厚，接续紧张，为减少煤炭损失，降低成本，提高回采率，使用长单体滑移顶梁并联液压支架在仰斜工作面回采时取得一定的经济效益。

关键词：大采高；滑移顶梁液压支架；仰斜开采；单体支柱

中图分类号：C39

1.概况

1.1采区概况

兴山煤矿三水平南二石门183单一分层工作面，煤层呈单一倾斜构造， 煤层厚度2.3―2.9米，平均厚度2.6米，上部0.8米为煤岩互层，煤质中硬，下部煤质较软。工作面走向410米，平均面长80米，平均倾角18°，设计采高2.4米，该煤层顶板是20米厚的灰白色细砂岩较坚硬，底板为8米厚的灰黑色细砂岩。该区地质构造较简单，该区上部以F2断层为界，左部以设计停采线为界，下部以F322断层为界，右部以F16断层为界；区内构造较简单，该区仰斜开采[1]，仰斜倾角14度。工作面采用ZH2000/18/26B型滑移顶梁液压支架支护顶板，全部垮落法控制顶板。工作面使用MG160/390-WG采煤机落煤，使用SGZ-630/220型刮板输运机运煤，泵站采用RBW-125/31.5型乳化液泵，泵站出口压力19.6MPa。

1.2 并联顶梁液压滑移支架的特点和技术参数

ZH2000/18/26B型并联顶梁滑移支架是一种具有特殊连续架结构的新型支架，它具有连续零件少、体积小、重量轻、支护面积大、支护强度高、、稳定性好、容易操作、价格低、运送方便、对工作面支护适应性强等优点，是介于单体支柱与综采支架之间的一种小型自移式液压支架.

1、支架的特点

（1）通过两用连杆将2个顶梁连接成一体，顶梁之间既可以先对前后移动，又能够相对上下移动，借助双作用支柱和推进液压缸，即可完成支架迁移动作。

（2）支架两个顶梁并联布置，用6根支柱支撑，支架宽度可到到0.76米，与其他类型滑移顶梁支架相比，适应顶板变化大，操作更加灵活。

（3）支架有伸缩梁和翻转梁，对顶板能够及时超前支护。

（4）支架根据底板软硬程度不同，采取穿铁鞋。

（5）支架备有附加柱头连接座，可根据顶板压力大小增减支柱。

2、支架的使用条件

直接顶：1、2、3；

老 顶：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级；

煤层倾角：≤35°；

采高：1.8～2.6米；

1.3 工作面开采情况：

该工作面顶板较坚硬，根据开采实际观测，工作面初次来压步距为25m―30m，周期来压步距为20m―25m，来压时顶板压力较大，硬帮片帮严重，硬帮顶板被切开，由于工作面留底煤开采，煤质较软，支柱下扎，造成顶板下沉0.2m―0.4m，尽管工作面穿铁鞋，下扎也非常严重，仍需铁鞋下部加穿木鞋施工，用现采有的ZH2000/18/26B型滑移顶梁液压支架单体，不能满足单体支柱扎底造成的实际采高，使支架丧失支护能力，支架失去稳定性，给安全工作带来极大威胁。

根据煤层柱状和初采时打探眼实见，留底煤平均厚度为0.4米，为了减少煤炭损失，降低成本，提高回采率，保证支架稳定性，决定将ZH2000/18/26B型滑移支架单体支柱，更换成ZH2000/20/30B型单体支柱，一次采全高，单体支柱支撑在煤层底板上，保证支架稳定性。

2.大采高仰斜开采存在问题

1）煤壁局部片帮严重。

2）硬帮顶板难管理，不易维护。

3）仰斜开采，机组司机割煤时易片帮伤人。

4）推溜前硬帮人工攉煤，易片帮伤人。

5）滑移支架升柱时，易造成顶梁受力不均。

6）采高大，移架时易造成支架下摆。

3.针对性措施[2]

1）、该工作面仰采，仰采角度14度，硬帮局部片帮，增加采高后及时抹上头开采，保证工作面仰采角度控制在12度以内。

2）、工作面保持正规循环作业，工作面硬帮煤壁应采直采齐，不留罩头和伞檐。

3）、移架打支柱时，必须找好迎山角度，使单体支柱迎山有力，确保单体支柱达到初撑力。

4）、加强工作面硬帮顶板管理，顶板刹满、刹实，提前伸梁及时支护，前伸梁跟到硬帮，减少空顶时间。

5）、仰斜开采，使用RBW-125/31.5型乳化液泵，不用人工到硬帮攉煤，可将工作面溜子推至硬帮。

6）、煤壁片帮、顶板破碎，必须超前挂网及时补打带帽靠帮柱或架设一梁两柱顺山棚子超前支护。

7）、煤壁局部片帮严重处，前伸梁探不到硬帮时，使用横山挑棚超前支护，支护撅至硬帮煤壁处顶板，将顶板刹实，并在所撅梁端加打靠帮柱，避免工人在无支护下到硬帮作业。

8）移架及时、迅速，做到少降快拉，定向前移，防止上下歪斜，前倾后仰，挤架倒架。

9）移架要步距一致，移架后保证工作面“三直”，保证切顶线呈一条线，起到良好的切顶效果。

10）顶梁要与顶板平整接触，保证支架各部位受力均匀。

11）移架时，要做到随移架随调整，支架不得歪斜，要与煤壁保持垂直，并且保证支架间距符合规定，严防咬架现象发生。

12）移架时，操作立柱加压，使其达到初撑力后立即将控制手柄恢复原位。

4.经济效益

1）工作面使用长单体支柱，一次采全高2.8米，采高增加0.4米，该区产量增加410×80×0.4×1.4=18368吨。

2）使用短单体，单体支柱扎底严重，需在铁鞋下穿木鞋，每个循环需木鞋39块（木鞋规格：2.2米×0.2米×0.15米），按50%回收重复使用。使用长单体可节省木鞋2.2×0.2×0.15×39×512×50%=658.94米3。

5.结束语

大采高仰斜开采工艺在工作面的成功应用，为矿井回采其它仰斜开采的煤层积累了宝贵经验，并且提高生产原煤1.8万吨，消灭了人身事故，在技术、经济、安全、质量标准化等方面均取得了良好效果。

参考文献：

[1]刘吉昌.倾斜长壁开采[M].北京：煤炭工业出版社，1993.

[2]员东风.大倾角煤层综采工作面调伪仰斜原理与方法[J].辽宁工程技术大学学报，2001，（4）.