急倾斜厚煤层水平分段放顶煤开采液压支架选型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第２１卷第１期（总第１２８期）煤矿开采Ｖｏｌ２１Ｎｏ１（ＳｅｒｉｅｓＮｏ１２８）２０１６年２月ＣＯＡＬＭＩＮＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂｒｕａｒｙ　２０１６急倾斜厚煤层水平分段放顶煤开采液压支架选型刘文郁（中煤科工集团工程科技有限公司，北京１０００１３）［摘要］针对阿刀亥煤矿Ｃｕ２煤层为急倾斜厚煤层的实际情况，采取了水平分段综合机械化放顶煤开采工艺，通过估算法和数值模拟法对液压支架选型进行了对比分析，得出阿刀亥煤矿Ｃｕ２煤层合理支护强度为０７ＭＰａ；经过研究决定，工作面中部支架选型定为ＺＦ３８０

2、０／１７／２８支撑掩护式放顶煤液压支架，放顶煤过渡支架选型定为ＺＦＧ３８００／１７／２８Ｈ型。结果表明：架型参数合理，满足了工作面回采需要。３Ｄ［关键词］急倾斜厚煤层；液压支架选型；ＦＬＡＣ；数值模拟［中图分类号］ＴＤ３５５４２　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１００６６２２５（２０１６）０１００５００３ＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｕｐｐｏｒｔＳｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＳｅｃｔｉｏｎＴｏｐＣｏａｌＣａｖｉｎｇｉｎＳｔｅｅｐｉｎｃｌｉｎｅｄａｎｄＥｘｔｒｅｍｅｌｙＴｈｉｃｋＳｅａｍ急倾斜煤层是指工作面倾角在４５°以上的煤１３

3、４ｍ，工作面采煤设备按照０９Ｍｔ／ａ能力设计，层，厚煤层是指煤层厚度在３５ｍ以上的煤层，这工作面长度６３ｍ。矿井主采煤层为石炭二迭纪Ｃｕ２类煤层占我国煤田开发总数的４０％以上，赋存较煤层，煤层平均厚度６０ｍ，煤层倾角一般在７０°以３为广泛。在我国国有重点矿井开采急倾斜厚煤层的上。煤层瓦斯含量６２５ｍ／ｔ，瓦斯压力０６ＭＰａ。矿井数量占国有重点矿井总数的１７％左右，地方煤尘具有爆炸性，爆炸指数１８０７％～２０６５％。矿井开采急倾斜厚煤层的矿井数量占地方矿井总数煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级，为自燃煤层。开采过［１］程中绝对瓦斯涌出量为２５

4、９１６ｍ３／ｍｉｎ，相对瓦斯的４０％左右。由于受煤层的赋存条件、煤层结３构、地应力分布等因素影响，急倾斜厚煤层开采方涌出量为１３０４９ｍ／ｔ，属高瓦斯矿井。考虑到阿法多种多样。急倾斜厚煤层水平分段放顶煤开采刀亥煤矿煤层瓦斯相对涌出量较大，该工作面瓦斯时，由于受煤层厚度的限制，工作面长度一般比较含量较高，采用放顶煤工艺进行开采之前采取了瓦短。根据煤层的赋存特征，当开采急倾斜厚煤层的斯抽放的办法来降低矿井瓦斯，采用的瓦斯抽放方工作面长度确定后（这种煤层的工作面长度一般法包括顶板高位抽放、本煤层抽放和挂耳巷抽排比较短），增加煤炭产量的主要方法是

5、提高水平分等。段的高度（１８～２５ｍ一般是比较合理的水平分段２　急倾斜厚煤层液压支架选型［２－５］高度）。在急倾斜厚煤层水平分段开采中，合理地提高分段高度可以简述为“三低一高”：降低２１　煤矿液压支架选型设计了掘进成本和百万吨掘进率；减少了搬家倒面次针对阿刀亥煤矿已有支架的使用情况，支架采数；提高了单位推进度的煤炭产量［６－８］。依据急倾用整体顶梁带伸缩梁结构。由于工作面长度较短，斜厚煤层综放工作面的矿压显现及围岩活动规律，支架中心距确定为１２５ｍ。结合该煤矿Ｃｕ２煤层实结合液压支架的选择原则，为阿刀亥煤矿０９Ｍｔ／ａ际情况，支架架型选

6、用四柱低位放顶煤支架。综放工作面进行了合理的液压支架设备选型，为类２２　液压支架支护强度确定［９］似条件工作面选型提供参考。２２１　估算法该估算法建立在液压支架工作阻力基础之上，１　工作面概况工作面支护强度采用经验公式计算：阿刀亥煤矿Ｃｕ２煤层采用水平分段综合机械化Ｐｔ＝９８１ｈｒｋ（１）２放顶煤开采，机采高度定为２６ｍ，放煤高度式中，Ｐｔ为工作面合理的支护强度，ｋＮ／ｍ；ｈ为放［收稿日期］２０１５－０８－２４［ＤＯＩ］１０１３５３２／ｊｃｎｋｉｃｎ１１－３６７７／ｔｄ２０１６０１０１３［作者简介］刘文郁（１９７２－），

7、男，内蒙古凉城人，硕士，高级工程师，现任中煤科工集团工程科技有限公司副总经理，研究方向为矿山压力及其岩层控制。［引用格式］刘文郁急倾斜厚煤层水平分段放顶煤开采液压支架选型［Ｊ］．煤矿开采，２０１６，２１（１）：５０－５２，３６５０学兔兔www.xuetutu.com刘文郁：急倾斜厚煤层水平分段放顶煤开采液压支架选型２０１６年第１期３［１０－１２］顶高度，ｍ；ｒ为顶板岩石密度，１５４ｔ／ｍ；ｋ为工２２２　数值模拟法３Ｄ作面上覆岩层厚度与采高之比，一般为２～８，对运用ＦＬＡＣ数值模拟软件，建立阿刀亥煤矿于急倾斜短壁综采放顶煤工作面一般选

8、２～３。三维数值模型：模型的长×宽×高＝８００ｍ×６００ｍ×Ｐｔ＝９８１ｈｒｋ＝（９８１×１３４×１５４×３）＝６０７３１０００ｍ。煤岩层共分为１１层，倾