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摘 要：本文分析了中泰矿业2103A采煤工作面地质条件，阐述了悬移支架在2103A采煤工作面的应用。通过该项技术的应用，降低了安装拆除成本，提高了吨煤效益。
关键词：悬移支架；支护；应用；吨煤效益
中图分类号：F416.1 文献标识码：A文章编号：1006-4117（2011）07-0351-01
一、问题提出
鹤壁中泰矿业人限公司位于鹤壁矿区北部，本区属山区向平原过渡的低山丘陵地面貌，相对高差50-60m，海拨高程为178-240m之间。二1煤底板等高线，暂定至龙宫井田-650m水平为界。2007年8月被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量：60.09m3/min，相对瓦斯涌出量为22.17 m3/t，矿井CO2绝对涌出量为15.52m3/min，CO2相对涌出量为5.54 m3/t，煤尘爆炸指数为17.07%，具有爆炸危险性，预测本矿区二1煤层有自燃倾向性，最短自燃发火期为50天，近年来已发生四次煤层自燃。
二、工作面概况
2103A炮放工作面位于中泰矿业矿井井田二水平一采区，属于二叠系山西组二1煤层，厚度大且稳定，稳定性为一类。该工作面煤层产状：走向NW310°～347°,倾向NE40°～77°,倾角∠3°～12°。上部为采空区，剩余煤厚平均为4.1m，煤层结构2（0.3）2.1m。煤层下部有一层0.3m左右的夹矸比较稳定，距煤层底板2.1m，因受断层影响，局部已于采空区相透。煤质编号为瘦煤，属优质动力煤，以亮煤为主，玻璃光泽，易破碎，硬度0.8～1.5，灰分平均12.5％，挥发分13.87～18.94，水分平均1.3％。胶质层厚K=8～29.5mm，y＝0～5.5mm，全硫含量为0.32％，容重1.4，发热量为29.2MJ/Kg, 煤层瓦斯涌出量为1～3m3/min, 煤尘具有爆炸性，爆炸性指数为16.34%,自燃等级为三级，煤的自然发火期最短为119天。四邻关系为：东以上顺槽为界与边界断层4F013相邻，南以切眼为界，西以下顺槽为界，北以设计停采线为界与运输平巷相邻。该工作面地质构造较为简单。2103A炮放工作面长度平均为150m，上顺槽长度165m，下顺槽长度190m，采高2.1±0.1m，可采储量为12.9万吨。该工作面采用倾斜长壁采煤法，炮采放顶煤回采工艺，全部垮落法管理顶板。
三、悬移支架在2103A工作面的应用分析
（一）2103A工作面推进长度较短，可采储量较少，可采期较短，使用大型液压支架安装拆除成本大，使用π型梁加单体支柱支护操作工序复杂，综合各方因素决定采用重量较轻，安装方便，操作工序简单的ZH2000/16/24F型分体顶梁组合悬移液压支架。该支架采用全液压集中控制，移架速度快，效率高，采用进回液双管路，减少乳化液浪费，并且能改善采煤工作面的作业环境。（二)ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架主要参数：支架高度1600—2400mm，最小控顶距2600mm,最大控顶距3400mm，顶梁体左、右梁宽度各为420mm，支架中心距1000mm，支柱直径125mm，支柱数量4根，工作阻力2000KN，初撑力1545KN，支护强度0.8MPa，整架重量1.2吨。（三）悬移支架支护强度验算：用P=(4～8)MR来估算顶板压力，式中：P——顶板压力，t/m2。H——采高，取2.2m。R——頂板岩石平均容重，取2.5t/m3。K1——安全系数，取1.3。每架支架顶板压力P= 8×2.2×2.5×1.3=57.2 t/m2 =549.72187KPa＝0.54972MPa<0.8 MPa。经验算，ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架完全可以满足工作面的支护要求。
四、回采工艺
回采工艺流程为：联、挂网→打眼→装药放炮→展网、伸梁护顶→出煤→收回左前伸缩梁提起左梁前后柱前移左梁→收回右前伸缩梁提起右梁前后柱卸载前移右梁（面向煤壁）→放煤→前移托梁→清煤推槽完成一个循环。
（一）落煤方式：采用气动手持式钻机人工打眼，使用毫秒电雷管引爆乳化炸药爆破落煤。炮眼采用三排孔五花眼布置。（二)装煤方式：装煤采用爆破及人工装煤。除爆破时自溜一部分煤外，其余全部采用人工装煤。(三）运煤方式:工作面及下顺槽分别采用SGB-630/132×2型运输机和刮板运输机运煤。（四）支护形式:工作面采用ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架支护，铺设人工假顶，假顶为菱形铁网一层。上、下端头采用3.5mπ型钢梁对棚支护，一梁三柱，四对八根。（五）移架方式及其与落煤方式的配合:工作面采用分组间隔交错式移架方式，每组支架不少于15架，保证工作面具有良好的支护。放炮前，工作面必须联好顶网并卷起吊挂在顶板上，所有支架初撑力均须达到规定的初撑力1545KN以上。放炮落煤后，由上向下将每组悬移支架左梁的前探梁伸出至煤壁，然后伸出右梁前探梁至煤壁护顶，前探梁前移长度为800mm。护好顶后清煤，清净煤后，左顶梁收回前伸缩梁，同时将该梁下两根柱卸载提起前移至煤壁，然后右顶梁收回前伸缩梁，同时将该梁下两根柱卸载提起前移顶梁放顶。前移后的顶梁梁头与提前移的顶梁梁头对齐，并将支柱起紧升牢，达到规定的初撑力。（六）放煤方法:1、待移架结束后，将靠老塘网剪开，开始放煤，放煤采用分段间隔多轮循环放煤法。从下向上在每架间剪放煤口，从下顺槽向上顺槽方向放煤，放煤口间距15m，坚持低位多轮循环放煤。分三轮将煤放净，每轮放约三分之一厚度的顶煤，以利于提高煤炭采出率。2、放煤步距0.8m，放煤口规格400×400mm（“门帘”状），放煤口下边紧靠槽上沿。放煤时，可将网剪开“门帘”掀起并固定，待顶煤放净后方可停止放煤，然后用塑料绳将“门帘”联好，以防止在采动过程中矸石流入运输机，降低煤质。
五、应用效果
通过ZH2000/16/24F型分体顶梁组合悬移液压支架在2103A工作面的实践和成功应用，降低了安装拆除成本，减轻了工人搬运支柱的劳动强度，增加了工作面支护强度，避免了工作面顶板事故的发生，保证了安全生产 ，改善了工人的作业环境，提高了吨煤效益，为我矿今后开采可采储量较少，可采期较短，工作面长度变化较大的工作面提供了可靠依据。
作者单位：河南煤化工集团鹤煤公司中泰矿业
作者简介：肖宾（1975— ），男，河南鹤壁人，技术员，现在鹤煤公司中泰矿业有限公司煤一队从事技术管理工作。
关键词：悬移支架；支护；应用；吨煤效益
中图分类号：F416.1 文献标识码：A文章编号：1006-4117（2011）07-0351-01
一、问题提出
鹤壁中泰矿业人限公司位于鹤壁矿区北部，本区属山区向平原过渡的低山丘陵地面貌，相对高差50-60m，海拨高程为178-240m之间。二1煤底板等高线，暂定至龙宫井田-650m水平为界。2007年8月被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量：60.09m3/min，相对瓦斯涌出量为22.17 m3/t，矿井CO2绝对涌出量为15.52m3/min，CO2相对涌出量为5.54 m3/t，煤尘爆炸指数为17.07%，具有爆炸危险性，预测本矿区二1煤层有自燃倾向性，最短自燃发火期为50天，近年来已发生四次煤层自燃。
二、工作面概况
2103A炮放工作面位于中泰矿业矿井井田二水平一采区，属于二叠系山西组二1煤层，厚度大且稳定，稳定性为一类。该工作面煤层产状：走向NW310°～347°,倾向NE40°～77°,倾角∠3°～12°。上部为采空区，剩余煤厚平均为4.1m，煤层结构2（0.3）2.1m。煤层下部有一层0.3m左右的夹矸比较稳定，距煤层底板2.1m，因受断层影响，局部已于采空区相透。煤质编号为瘦煤，属优质动力煤，以亮煤为主，玻璃光泽，易破碎，硬度0.8～1.5，灰分平均12.5％，挥发分13.87～18.94，水分平均1.3％。胶质层厚K=8～29.5mm，y＝0～5.5mm，全硫含量为0.32％，容重1.4，发热量为29.2MJ/Kg, 煤层瓦斯涌出量为1～3m3/min, 煤尘具有爆炸性，爆炸性指数为16.34%,自燃等级为三级，煤的自然发火期最短为119天。四邻关系为：东以上顺槽为界与边界断层4F013相邻，南以切眼为界，西以下顺槽为界，北以设计停采线为界与运输平巷相邻。该工作面地质构造较为简单。2103A炮放工作面长度平均为150m，上顺槽长度165m，下顺槽长度190m，采高2.1±0.1m，可采储量为12.9万吨。该工作面采用倾斜长壁采煤法，炮采放顶煤回采工艺，全部垮落法管理顶板。
三、悬移支架在2103A工作面的应用分析
（一）2103A工作面推进长度较短，可采储量较少，可采期较短，使用大型液压支架安装拆除成本大，使用π型梁加单体支柱支护操作工序复杂，综合各方因素决定采用重量较轻，安装方便，操作工序简单的ZH2000/16/24F型分体顶梁组合悬移液压支架。该支架采用全液压集中控制，移架速度快，效率高，采用进回液双管路，减少乳化液浪费，并且能改善采煤工作面的作业环境。（二)ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架主要参数：支架高度1600—2400mm，最小控顶距2600mm,最大控顶距3400mm，顶梁体左、右梁宽度各为420mm，支架中心距1000mm，支柱直径125mm，支柱数量4根，工作阻力2000KN，初撑力1545KN，支护强度0.8MPa，整架重量1.2吨。（三）悬移支架支护强度验算：用P=(4～8)MR来估算顶板压力，式中：P——顶板压力，t/m2。H——采高，取2.2m。R——頂板岩石平均容重，取2.5t/m3。K1——安全系数，取1.3。每架支架顶板压力P= 8×2.2×2.5×1.3=57.2 t/m2 =549.72187KPa＝0.54972MPa<0.8 MPa。经验算，ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架完全可以满足工作面的支护要求。
四、回采工艺
回采工艺流程为：联、挂网→打眼→装药放炮→展网、伸梁护顶→出煤→收回左前伸缩梁提起左梁前后柱前移左梁→收回右前伸缩梁提起右梁前后柱卸载前移右梁（面向煤壁）→放煤→前移托梁→清煤推槽完成一个循环。
（一）落煤方式：采用气动手持式钻机人工打眼，使用毫秒电雷管引爆乳化炸药爆破落煤。炮眼采用三排孔五花眼布置。（二)装煤方式：装煤采用爆破及人工装煤。除爆破时自溜一部分煤外，其余全部采用人工装煤。(三）运煤方式:工作面及下顺槽分别采用SGB-630/132×2型运输机和刮板运输机运煤。（四）支护形式:工作面采用ZH2000/16/24F分体顶梁组合悬移液压支架支护，铺设人工假顶，假顶为菱形铁网一层。上、下端头采用3.5mπ型钢梁对棚支护，一梁三柱，四对八根。（五）移架方式及其与落煤方式的配合:工作面采用分组间隔交错式移架方式，每组支架不少于15架，保证工作面具有良好的支护。放炮前，工作面必须联好顶网并卷起吊挂在顶板上，所有支架初撑力均须达到规定的初撑力1545KN以上。放炮落煤后，由上向下将每组悬移支架左梁的前探梁伸出至煤壁，然后伸出右梁前探梁至煤壁护顶，前探梁前移长度为800mm。护好顶后清煤，清净煤后，左顶梁收回前伸缩梁，同时将该梁下两根柱卸载提起前移至煤壁，然后右顶梁收回前伸缩梁，同时将该梁下两根柱卸载提起前移顶梁放顶。前移后的顶梁梁头与提前移的顶梁梁头对齐，并将支柱起紧升牢，达到规定的初撑力。（六）放煤方法:1、待移架结束后，将靠老塘网剪开，开始放煤，放煤采用分段间隔多轮循环放煤法。从下向上在每架间剪放煤口，从下顺槽向上顺槽方向放煤，放煤口间距15m，坚持低位多轮循环放煤。分三轮将煤放净，每轮放约三分之一厚度的顶煤，以利于提高煤炭采出率。2、放煤步距0.8m，放煤口规格400×400mm（“门帘”状），放煤口下边紧靠槽上沿。放煤时，可将网剪开“门帘”掀起并固定，待顶煤放净后方可停止放煤，然后用塑料绳将“门帘”联好，以防止在采动过程中矸石流入运输机，降低煤质。
五、应用效果
通过ZH2000/16/24F型分体顶梁组合悬移液压支架在2103A工作面的实践和成功应用，降低了安装拆除成本，减轻了工人搬运支柱的劳动强度，增加了工作面支护强度，避免了工作面顶板事故的发生，保证了安全生产 ，改善了工人的作业环境，提高了吨煤效益，为我矿今后开采可采储量较少，可采期较短，工作面长度变化较大的工作面提供了可靠依据。
作者单位：河南煤化工集团鹤煤公司中泰矿业
作者简介：肖宾（1975— ），男，河南鹤壁人，技术员，现在鹤煤公司中泰矿业有限公司煤一队从事技术管理工作。