開采油頁巖開采中采取滑移支架支護的可行性分析

梁貴生

（吉林成大弘晟油頁巖能源有限公司，吉林 樺甸 132400）

開采油頁巖開采中采取滑移支架支護的可行性分析

梁貴生

（吉林成大弘晟油頁巖能源有限公司，吉林 樺甸 132400）

本文分析了開采油頁巖開采中采取滑移支架支護的可行性，對其理論進行了介紹，分析其支護質(zhì)量。

油頁巖回采；滑移支架；頂板壓力；滿足要求

1 理論分析

（1）頂板壓力計算

據(jù) 公 式 p=N×M（KP-1）×R=1.5×2.4（1.5-1）×2.0×10=144kN/㎡

式中：P—頂板壓強；N—增載系數(shù)，取1.5；M—最大采高，取2.4m；Kp—巖石碎漲系數(shù)，取1.5；R—巖石容重，2.0×10kN/m3。

（2）工作面頂板壓力計算

據(jù) 公 式 Pmax=T×Lmax×p=74×3.75×144=39960kN

式中：

Pmax—最大控頂距時頂板的壓力；Lmax—最大控頂距，取3.75m；T—工作面長度，取74m，此公式出自《采煤學(xué)》。

（3）BDY并聯(lián)液壓支架技術(shù)參數(shù)

支架型號ZH3200/15/22B；工作阻力3200kN；支撐高度 2400mm；外形尺寸2750×1630×2400mm（見圖1）。

（4）工作阻力校核工作面支架總阻力：

此工作面需要此型號支架（三聯(lián)）38臺，需要兩聯(lián)支架7臺，兩聯(lián)支架工作阻力為1600kN

工作面支架總阻力

=38×3200+1600×7=132800KN支架高度校核：

支架支柱最大高度計算：

Hmax=MMAX-c=2.4-0.25=2.15m

支架高度最小高度計算

Hmin=Mmin-ΔSx-c-s= 2.1-0.25-0.2-0.05=1.6m

式中

MMAX— 最 大 采 高， 取 2.4m；Mmin— 最 小 采 高， 取 2.0m；c—頂 梁 厚 度， 取 0.25m；ΔSx—ηMMIN×L1=0.025×1.8×3.75=0.169m 取ΔSx=0.2m；η—頂板下沉系數(shù)，取0.025；L1—工作面頂班最大控頂距，取3.75m；s—工作面頂板最大下沉量，取0.05m。

工作面選用的滑移支架支柱，最大高度為2.4m大于計算所需高度2.15m；最小高度為1.5m，小于最小計算高度1.6m。完全符合工作面使用要求。

2 實際情況

在本礦實際生產(chǎn)工作中，采取并聯(lián)頂梁滑移液壓支架進行支護已經(jīng)2年多，月采出油頁巖15000余噸（炮采），在實際生產(chǎn)中需要做一些技術(shù)措施。

1）支護形式：BDY并聯(lián)頂梁液壓支架支護，齊梁齊柱。

2）支護管理：針對支架特點制定措施如下：

①最大控頂距：3.55m，最小控頂距：2.75m。

②最大支撐高度：2.4m，最小支撐高度：1.5m。

③移架時必須達到0.8m的行程，將支架調(diào)正。

④移架時可少量降柱（一般降50～100mm）后，立即帶壓擦頂移架，嚴禁多次升降架活動頂板造成主幫抽、漏頂。

3 支護質(zhì)量

（1）工作面頂梁編號管理，編號清晰。

（2）架成一直線；新暴露的頂板要及時使用護幫板。

（3）架支設(shè)應(yīng)垂直頂?shù)装澹ぷ髅嬷е仨毴休d。

（4）必要時對所有液壓支柱穿尼龍底鞋，規(guī)格：φ310mm。

（5）對于頂板來壓時候頂板中高不夠，或者支護達不到出撐力的要及時打加強柱。

4 π鋼做臨時支護

在工作面相鄰組支架之間布置雙排π鋼，且確保能互相交替前移。π鋼使用2.8mπ鋼梁，一梁三柱（使用單體液壓支柱），柱距1.2m，兩側(cè)支柱距離梁頭0.2m。

5 頂板來壓期間采取的措施

依據(jù)本工作面頂板資料分析及403工作面回采經(jīng)驗，預(yù)計本工作面自切眼開始回采，推進10～15米時，將有初次來壓。初次來壓后，每推進4～6米，將有一次周期來壓，因此，當工作面出現(xiàn)來壓預(yù)兆，巖壁片幫嚴重，頂板沿巖壁切頂或拉溝，主要采取以下幾項措施。

（1）對松動支柱重新注液加固，達到牢固可靠。

（2）如周期來壓較大時，頂板出現(xiàn)臺階下沉，必須在頂梁下打加強柱 。

（3）頂板沿巖壁切頂時必須打靠幫穿鞋戴帽點柱。

（4）頂板沿巖壁拉溝，下沉或出現(xiàn)小面積掉頂時，用木料對其掉頂部分用木料剎嚴接頂。

6 在支架下方使用單體液壓支柱補打戧柱。

經(jīng)過過以上一系列支架管理措施，使得滑移支架試驗在我礦取得了圓滿成功，年產(chǎn)油頁巖18萬噸/單面，另外滑移支架，結(jié)構(gòu)簡單，易于修理，并且價格較低，完全適用于開采初期的礦井，是油頁巖礦井開采初期支架首選。

[1]于倉潤.采礦工程師手冊（礦山巖石力學(xué)），2009，03.

[2]姜福興.礦壓控制設(shè)計（巷道壓力控制原理）[M].

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.051