懸移支架式采煤法在大傾角復雜煤層的研究與應用

劉 磊

（唐山開灤趙各莊礦業有限公司，河北 唐山 063102）

1 懸移支架采煤法工藝概述

（1）采煤方法。根據煤層賦存條件以及現場的地質條件，將長臂懸移支架采煤法應用到生產實踐中。（2）采煤高度。工作面采高：煤層厚度小于等于2.5米的時候，采煤高度設定為1.6米至2.5米；如果煤層厚度超過了2.5米的時候，將300毫米的加長節安裝到工作面現有柱腿上，見頂、底時，采高設定為2.7米。對留底煤進行回采的時候，支柱必須穿上柱鞋?；夭晒ぷ髅嫜h步距設定為1米。（3）回采工藝。落煤方式：先進行打眼，然后進行爆破方式落煤。

裝煤方式：通過爆破自裝以及人工攉煤兩者相結合的方法進行。

運煤方式：如果煤層傾角超過了30度，那么將SGB-620/40T型刮板運輸機運煤安裝到工作面上進行；如果工作面不足30度，那么采用搪瓷溜板方式進行運煤。（工作面采用SGB-420/30型刮板輸送機出煤。）

采面支護方式：采面所使用的支護方式是通過ZH1600（2000）/16/24Z型和ZH3000/16/24Z整體頂梁組合懸移支架進行支護。

回采工藝流程：首先進行安全檢查，將安全隱患予以處理，隨后進行打眼，放炮處理，對梁臨時支護頂板進行翻轉，然后進行攉煤，將轉梁、移頂梁及前、后柱進行收轉，最后對托梁進行移動。（工作面采用爆破落煤，人工攉煤至工作面刮板輸送機，工作面采用SGB-420/30型刮板輸送機出煤。）

2 各方面的優越性對比分析

（1） 生產過程和產量方面的優勢。懸移支架壁式采煤法工作面長度通常設置在80米左右，這樣有助于實現三班回采循環作業，另外懸移支架的操作工具是通過乳化液進行集中控制操作閥，從打柱、移動主子及架子直到升柱整個過程，員工對液壓操作閥進行操作即可，降低了勞動強度，提高了生產效率，工作面月產超過700噸，單產超過10000噸；單柱壁式操作復雜，勞動強度很大，效率低，整個過程包括人工回柱、打柱、掛鉸接頂梁，煤層傾角超過25度時，扒煤打柱幾乎不可能實現分段平行作業，且工作面煤層厚度變化幅度較大，須及時更換單柱，75米的工作面要想完成一個循環至少兩三天，月產能力為400噸。耙裝工作面設定長度一般不會超過45米，即工作面每推進一二十米必須對耙道進行重新開通，影響生產效率。所以，懸移支架采煤法在產量方面的優勢非常明顯。（2） 回采率方面的優勢。懸移支架壁式采煤法工作面的推進方式是沿著煤層頂板進行的，將加長節加裝在支架支柱后工作面最大采高達到了2.7米，用于單柱壁式采煤法要求工作面的支柱高度一般不會超過2.8米，采高一般不會超過2.5米；由于煤層頂板直接頂垮落步距一般在10米到20米之間，耙裝采煤法工作面每推進10米就必須重新開耙道，回采率最低。（3） 掘進率方面的優勢。相比起單柱壁式采煤法巷道布置方式，懸移支架壁式采煤法大體相同，通過沿空留巷方式支護進行上壁工作面的下順槽回采，可用于下壁工作面的上順槽運用，要實現個班正規循環作業，對于單柱壁式采煤法工作面，長度不得大于60米；對于耙裝采煤法，工作面長度不超過45米，不僅要將上下順槽掘進出來，還要將一條或者幾條中順槽進行掘進，一旦工作面直接頂發生垮落，必須重新開耙道，同時下順槽很難將沿空留巷方式予以運用，萬噸掘進率相對比較高。（4） 材料消耗方面的優勢。懸移支架壁式采煤法需要消耗的就是用于響炮的火藥；單柱壁式采煤法不僅需要消耗火藥，還有一些塑料柱鞋或者一些柱帽，這些均用于支柱腳柱安裝或者局部變化帶的支護頂板，單柱支撐強度不理想，采空區如果發生垮落會導致局部切頂排單體支柱埋壓，很難被取出，損耗一些單柱；耙裝工作面同樣消耗火藥，還需要一些鋼絲繩以及滑輪，這些用來耙礦絞車以及導向滑輪使用?？偠灾?，懸移支架壁式采煤法最節省材料。

3 近年推廣應用過程中的工藝改進

懸移支架是采煤法在生產實踐應用的過程中，我們對其施工工藝進行了研究與分析，并加以改進。具體主要體現在以下幾個方面：（1）（我沒見過這個翻轉頂梁）加長翻轉梁臨時支護頂板。加長支架翻轉梁的長度，由原來的60毫米加長到80毫米，在響炮前把翻轉梁予以回收以便對液壓管路進行掩護，免遭響炮的振動毀壞，響炮后扒煤時將翻轉梁升起增加臨時支護頂板空間，如果頂板來壓或者發生垮落，加長的支架翻轉梁將發生作用，對于支架的趴架起到預防作用。

工作面上下出口加以端頭支架的支護

端頭支架要比普通支架長600毫米，它能保護工作面上運輸機的電機裝置，避免響炮后，大量的落煤埋住運輸機電機裝置，不僅給運輸機的電機裝置造成損害，還會滯后響炮后輸送機的開啟，影響生產效率。它也能很好的控制上下出口的支護情況，避免上下出口在走架子過程中，出現垮塌和高度不夠等現象，保障了兩個順槽跟工作面成一個整體進行推移。（2）固定前柱滑動量。原先懸移支架上的支架前柱可以自由滑動，這樣會影響到滑動梁，容易引發安全事故，頂板發生垮落或者受壓時，支架容易滑向煤壁，引發支架趴架傷人，將其固定后可有效預防安全事故的發生。（3）支架托梁滯后。通過托梁將懸移支架工作面支架聯系在一起，工作面懸移支架托梁可以算作一個整體，在面對頂板垮落或來壓時不會出現局部支架趴架，有效抑制整體支架移動量，降低趴架傷人事故。（4）擋矸鏈治竄矸。采煤區的煤層傾角較大，在初期進行回采的過程中如果發生頂板垮落，特別是在進行移架的時候會發生矸石掉落工作面的現象，對人身安全帶來不利影響。對于此種情況，相關的技術操作人員予以研究分析，將22型廢舊電溜子鏈條用螺桿掛在懸移支架擋研板上，形成網狀連接，有效的對采空區研石進行阻擋。

結語

在今后的發展應用過程中，我們還要繼續對懸移支架各方面的采煤工藝和技術參數進行研究分析，并不斷改進，使懸移支架采煤法不斷優化與完善，為全國的煤炭開采做出應有的努力，為國家和社會創造出更多更好的價值和效益。

[1]徐永析.煤礦開采學[ M ].中國礦業大學出版社， 2004.

[2]王海濤.分體頂梁組合懸移液壓支架在新鐵煤礦的應用[J].煤礦技術，2010（1）：47- 49.