厚煤层分层综采设备配套问题研究

《厚煤层分层综采设备配套问题研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、厚煤层分层综采设备配套问题研究基金项目:河南省科技攻关项目(项目编号981150118)作者简介:翟新献(1963-),男,河南偃师人,副教授,硕士,从事采矿工程的教学和科研工作。特约专稿厚煤层分层综采设备配套问题研究翟新献1,董双喜2,卢廷奇3,岑　奕3(1.焦作工学院,河南焦作　454000;2.平顶山煤业集团公司一矿,河南平顶山　467000;3.右江矿务局,广西田东　531501)摘　要:结合分层开采的特点,提出了分层综采工作面设备配套、设备选型原则,阐明了分层开采对液压支架的要求和液压支架的发展方向。最后总结了平煤一矿在高产高效矿井建设中,逐渐形成的

2、经济型分层综采工作面设备配套方案。关键词:厚煤层;分层综采;设备配套中图分类号:TD355+·4　　　文献标识码:A　　　文章编号:1005-2798(2002)04-0005-02　　平煤一矿自1975年开始使用综采以来,在使用过程中经历了一段艰难的道路,但在近三十年的发展历程中,也取得了一些成绩,其中综采四队利用原苏联支架于1984年年产超过百万吨,综采五队利用国产支架分别于1987年~1991年连续5a创出年产百万吨;综采三队自1991年起,连续10a达到或超过年产百万吨的高产纪录,一直保持煤炭工业创水平的综采队,并在1998年创出年产201万t的矿井最

3、好记录,最高单产达到20·5万t/月,技术经济指标达到国内外先进水平。随着分层综采开采机械化程度的发展,矿井生产技术经济面貌发生了很大变化,矿井采煤机械化程度逐年提高,1987年达到91·62%,1988年被煤炭工业部首批命名为“现代化矿井”,1994年~1996年连续3a成为煤炭工业“部级高产高效矿井”。1　分层综采工作面设备配套与选型1·1　分层综采工作面设备配套分层综采工作面设备配套受多种因素影响,要实现各设备之间的最佳优化组合,使工作面取得最佳的经济技术效果,设备配套应符合二个基本原则:①依据矿井开采设计中采煤工作面年设计能力作为设备配套的第一原则。随

4、着技术进步,分层综采工作面生产能力将不断提高,应把近期设计能力与中长期目标有机结合起来。②遵循矿井开采设计中设备投资费用原则。当由于市场变化和其它原因造成投资明显不足时,应争取投资决不能降低设备配套档次,迁就凑合。分层综采工作面“三机”(采煤机、刮板输送机和液压支架),是整套综采设备的重点,“三机”配套是整套综采设备的核心。采煤机依靠刮板输送机导向割煤,刮板输送机依靠液压支架为支点推移,液压支架又依靠输送机支承前移,因此要求“三机”在横断面尺寸、设备性能、设备生产能力之间相互匹配,实现分层综采工作面的最大生产能力和安全生产[1,2]。1·2　分层综采工作面设备

5、选型分层综采工作面设备选型时,对采煤机、刮板输送机没有特殊要求,选型的重点是液压支架,对顶分层及中、下分层开采时,支架各有不同的要求。(1)　液压支架选型的基本原则。①液压支架吨位合理:支架的重量应控制在矿井辅助运输设备的运输能力范围内。液压支架的重量如果太重,超过了矿井辅助运输设备的能力,支架需要解体运输,耗费大量的人力和物力,所以支架尽可能降低重量,必要时采用高强度材料。②支架的运输高度尽可能小:支架的最小高度通常就是其运输高度。支架高度低,重心低,装车平稳,对运输巷道的高度没有特殊要求,生产矿井,对于井下主要巷道、风门等尺寸已经定型,在不需要改造的情况下

6、,能够满足支架运输的要求。③支架的支撑高度有较大的变化范围:液压支架高度伸缩性大,能够适应的采高范围就大,5煤第11卷第4期液压支架不但能够满足不同采高工作面支护的需要,而且也能适应断层、煤厚变化条件下开采的需要。④支架结构有较强的适应性:在支架设计时,应满足矿井不同地质条件下对支架结构要求,使支架尽可能适应顶分层,中、下分层和单一煤层开采的需要。(2)　顶分层开采对液压支架的要求。①由于顶分层工作面顶板为岩石,所以顶分层开采对液压支架支护强度的要求比下分层大,可根据矿压实测或根据顶板类型估算确定支架的支护强度。如果老顶周期来压显现明显,立柱和平衡千斤顶的安全

7、阀要采用中流量或大流量,否则支架卸、让压速度较小,造成支架构件的损坏。②顶分层工作面底板为煤层,属于软底板,所以支架底座前端对底板比压越小越好,可以防止支架扎底。③顶分层开采瓦斯涌出量较下分层大,所以较大的通风量要求工作面支架应有较大的通风断面。(3)　中、下分层开采对液压支架的要求。①下分层工作面顶板为再生顶板,底板为煤层或软岩层,要求支架底座前端对底板比压越小越好,防止支架扎底。②中、下分层开采要求支架的最大支撑高度比采高要有较大富裕量,顶板漏、冒顶时也能有效支护顶板,防止空顶、倒架。③液压支架与刮板输送机、采煤机配套,按及时护顶进行,实际生产中可以超前移

8、架,使支架顶梁挤住煤壁,防止片帮漏顶。