悬移支架放顶煤的成功应用

悬移支架放顶煤的成功应用

范建魁

范建魁（淮南矿业集团谢一矿）

摘要：通过对淮南矿业集团谢一矿451B11b工作面地质概况的分析研究及对回采方法的比较，在451B11b工作面选择了悬移支架放顶煤，并通过加强顶板管理、质量管理，取得了悬移支架在中厚煤层放顶煤工作面安全回采的成功经验，获得了良好的经济效益，为以后悬移支架放顶煤在中厚煤层工作面的推广应用摸索出了一些经验。

关键词：悬移支架中厚煤层放顶煤顶板管理

0引言

淮南矿业集团谢一矿位于八公山煤田中部，矿井有着50多年的开采历史，其井田范围狭小，开采走向短，地质条件复杂，在不足400m的井田范围内，由南向北分布了F16～F12-8等17条大中型斜切断层；矿井开采历史悠久，系统条件复杂，生产工艺落后，工人劳动强度大，不具备上综采、综放等现代化回采工艺，以往的回采工艺主要是普通炮采（采用单体支柱配铰接顶梁支护顶板，爆破落煤）。为了探索和推广应用适合我矿地质条件的新的回采工艺，以达到安全﹑增效的目的，我矿于2003年1月首次在4231A3工作面试用了悬移支架炮采放顶煤工艺，并在4271B11b﹑4262B8﹑451B11b等十多个工作面进行了推广应用。该工艺在减轻工人劳动强度，支护稳定，提高单产方面都有很大改善，其中451B11b工作面2006年3月份月产达到了67169t，打破了淮南矿业集团矿区炮采单产纪录，为我矿安全高产打下了基础。

1工作面地质概况

451B11b工作面的上限标高为-183.0m，下限标高为-313.0m，走向长355m，倾斜长185m，煤层倾角20°，煤层平均厚度为4.2m，煤层赋存稳定，底部发育1层0.2m厚的泥岩夹矸。直接顶为1.5～3.0m厚泥岩，厚层状，微波状层里，较为破碎，含化石碎片，其上为煤线层；直接底为0.8～1.5m的细沙岩。

2回采方案的选择

传统的中厚煤层采用分层开采，工作面采用DZ22—30/100型单体支柱配HDJA—1000型金属铰接顶梁架设1梁1柱铰接走向棚支护顶板（棚距0.5m，排距1.0m，最大控顶距5.0m，最小控顶距3.0m，过顶用长×宽=3.0m×1.1m塑料网和0.8m长的搪柴棍），爆破落煤。工人在操作中需要回双排柱﹑梁，破碎顶板处在放炮前要超前挂梁进行临时支护，支架稳定性差，不利于安全生产；材料消耗大，使之成本高，不适合在中厚煤层中使用。

悬移支架放顶煤工作面采用DZY—H转向式悬移支架支护顶板，每组2梁6柱（主副梁各3柱，支柱与支架用钢丝绳连接）。梁长2.66米，行程1.0米，架高1.7～2.4米，支架间距0.42米，中心距1.1米，最大控顶距3.66米，最小控顶距2.66米，过顶用长×宽=3.0m×1.1m菱形金属网和1.6m长的搪柴棍，爆破落煤。工人操作通过液压传动伸前探梁和移架，极为方便省力；悬移支架伸前探梁能够及时超前护顶，支架稳定较好，支护强度大，安全性高，通过比较，决定在451B11b工作面使用悬移支架放顶煤。

3顶板管理

3.1工作面支架的布置及规格和间距说明工作面采用型号XDY—H转向式悬移支架，梁长2.66米，架宽0.68米，顶梁高度0.25米，单梁高度0.26米，行程1米，每架6柱，支架重量850公斤，支架沿走向方向排列布置，支架间距0.42米，中心距1.1米，最大控顶距3.66米，最小控顶距2.66米，架与架之间用细铁丝连接起来，过顶用长×宽=3.0m×1.1m菱形金属网和1.6m长的搪柴棍。

工作面上下出口及车窝用8～10排HDJA—1000型金属铰接顶梁配DZ25—30/100型单体支柱架设1梁1柱铰接走向棚，上下端头的老塘侧两排支架下要架设双排1梁1柱铰接顺山挑棚来加强支护，每排4棚。

3.2正常情况下的顶板管理工作面严格跟底并按8o～10o下伪倾方向回采，炮后要及时过网及搪柴棍并伸前探梁进行临时支护。老塘侧采用全部垮落法管理顶板。在移架放顶前必须把周边支架重新整改加固。

3.3破碎顶管理工作面煤顶局部段较为松软，炮后极易掉顶，甚至未放炮就出现大面积掉顶。遇到这种情况时，工作面采取先联网，把煤帮背严，用钎子把梁头的煤一点点找掉，随之伸探梁跟进护顶，抵住煤帮，直到探梁伸完为止，如此能够有效的控制掉漏顶;由于顶板破碎压力大，造成移架困难，有倒架冒顶危险，实行带压移架，当顶网打兜时则在要移架的上一组支架间用单体支柱配L2.4m×φ18cm半圆木加打1梁3柱走向棚临时支护顶板后在移架。

3.4采高不够的顶板管理工作面难免出现少数采高不够的支架，这时需要挑顶来解决，挑顶按照先挑每组支架的下梁，下梁挑顶后上梁煤顶由于自重下沉会自然脱落，即省时又省力，为了支架的稳定，每次挑顶不得超过0.2米。

4保证工程规格质量的方法

工作面在困难条件时，支架规格相应难管理，①在移架过程中，支架容易甩头，采用拔助器或打坑柱固定老塘侧的未移一梁架尾，使支架前移避免甩头。②棚距不均是工作面较常见的，正常情况都是移完架后再调棚距，由于支架移完后煤帮与老塘来劲把支架头尾抵住，没有空间，调整起来极为困难，废工废时，针对这种情况采取在移架过程中就开始调整棚距，操作起来非常省事，与移架后相比（调架数相等）时间减少3～5倍，同时劳动强度大大降低。③对于棚当中应老塘来劲鼓起造成支柱倒扎角的，用单体支柱抵平，重新栽设支柱，抵不动的情况下先剪网掏掉煤矸后再处理，确保支柱正规有劲。

5安全高效

5.1提高回收率以往工作面上下出口5米范围内和工作面沿走向初采10米不准放煤，通过实践，工作面上下出口保持2米不放，工作面推进2～4m后待老塘顶煤及顶板同时冒落的情况下就可以放煤，且不影响支架规格及瓦斯突然增大，从而有效地提高资源回收。

5.2合理放煤传统放煤是工作面各茬人员在煤帮多处同时开口一次性放煤，老塘煤放一半时，顶板开始冒落，造成大矸石滚出，把靠近老塘较里的煤大部分埋掉，资源得不到充分回收，影响煤质，矸石还易碰伤人。同时大量放煤容易压链板机开不动，出现机械事故，延缓劳动时间等系列问题。在451B11b工作面，我矿采用多轮次间隔放煤。实行低位放煤，放煤口距底板不大于0.3米，剪成V型，规格0.3米×0.3米。局部顶煤较薄低位放不出煤，可适当提高放煤口位置，但眼口距顶梁不小于0.6米，严禁放空肩窝，放煤口要挂牌管理。两个同时放煤口间距不小于20米，同时放煤不得超过4处，使煤均匀放出运走，有效控制放煤量和时间，促使顶板均衡垮落，另外人员放煤全部站在人行道用放煤铁勾放煤，严禁贴近煤帮，从而避免因放煤时大块煤矸滑伤人，也提高了煤炭回收和煤质。

6结论

①悬移支架稳定性好，支护强度大，有效的控制了冒顶及推﹑垮棚事故。②悬移支架采用液压控制，不需要人工回柱，操作方便，劳动强度小，移架速度块，安全高效。③工作面跟底回采，减小了支柱钻底量，保证了支架对顶板的有效支撑，同时也节约了大量柱鞋。④悬移支架也适合煤层厚1.7米以上一次采全高工作面的使用。