安林煤礦∏型鋼梁對棚支架工藝研究總結及技術評價

趙全東 薛義林

摘 要：本節對課題的研究給以總結和評價，包括對創新點的技術評價，經濟效益的計算，社會效益和安全效益的總結，技術改進和推廣應用的前景展望等。∏型鋼梁對棚支架”采煤面數量要占全國采煤面數量的30%以上。該項目圍繞安陽80%采煤面使用∏型鋼梁對棚支架，以及我國量大面廣的單體液壓支護技術領域，較為深入地闡明了∏型鋼梁對棚支架與圍巖相互作用的過程、以及該支架“支”與“護”的技術特征。在全國范圍內，應用“∏型鋼梁對棚支架”的采煤面數量、新技術推廣空間非常大。

關鍵詞：∏型鋼梁 對棚支架 技術評價

中圖分類號：TD32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0072-01

該項目圍繞安陽80%采煤面使用∏型鋼梁對棚支架，以及我國量大面廣的單體液壓支護技術領域，組成產學研聯合研究小組；采用“調查分析、觀察統計、現場測試和理論分析相互結合”的研究方法，采用“連續觀測、全面檢測、專題試驗、工業性試驗、工程實踐、改進提高、總結鑒定、推廣應用”的技術路線。

1 技術總結及其創新點

該項目圍繞安陽80%采煤面使用∏型鋼梁對棚支架，以及我國量大面廣的單體液壓支護技術領域，較為深入地闡明了∏型鋼梁對棚支架與圍巖相互作用的過程、以及該支架“支”與“護”的技術特征。已經在試點工作面，試驗礦井和同類條件的其他礦井推廣應用。主要創新點如下：

（1）該項目圍繞當前安陽（原安陽礦務局）80%的采煤工作面，面向我國量大面廣的∏型鋼梁對棚支架以及單體液壓支護技術領域；更加深入地闡明了∏型鋼梁對棚支架與圍巖相互作用的過程、以及該支架“支”與“護”的技術特征和操作要領。對指導∏型鋼梁對棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產有重要意義。

（2）組成產學研聯合研究小組，在多個∏型鋼梁對棚支架采煤面建立礦壓觀測站；堅持較長時期的支架載荷、圍巖變形量等相關參數的測試；記錄了斷層構造帶、煤壁片幫、頂板冒頂、底板積水等回采條件的變化；積累了采煤面整層或分層開采時，煤層頂底板、破碎軟巖頂底板、堅硬巖層底板等地質異常現象的實測數據。工作基礎扎實，數據詳實可靠，刷新了采煤面∏型鋼梁對棚支架工況試驗研究的新紀錄。

（3）系統分析了的交替邁步的工藝特點、技術特點與架體結構，研究了支架的分型方法并描述采煤面7種分型結構的特點；計算分析了支架在不同分型時的載荷分布和受力狀態，指出了分型結構中減少頂板離層量的重點梁和關鍵柱。分型研究和試驗方法填補了我國采煤面∏型鋼梁對棚支架工況研究的空白，為同類礦井提供了可以借鑒的實用技術和科學方法。

（4）在采煤面試驗了分型支護、機頭特殊支護、復雜構頂支護、異常地質環境支護的支架工況與礦壓顯現特征；并總結了不同圍巖條件下，支護效果以及處理好“支、護”技術經驗。是提高∏型鋼梁對棚支架采煤面質量標準化的水平、完善單體液支護技術評價體系的新途徑。具有良好的推廣應用前景。

（5）該項目在集團公司的其他礦井推薦使用，能夠指導工人科學處理支架的支與護關系，說服工人合理改變傳統操作習慣，強調安全檢查和質檢驗收程序的重點，提高采煤面勞動生產率，保障采煤面頂板安全狀況。得到了煤礦用戶的好評，3個工作面比原計劃產煤量增產20余萬噸。取得了較好的技術推廣效果和經濟社會效益。

2 經濟效益計算

2.1 直接經濟效益計算

該項目在工業性試驗中和成果應用后，通過對∏型鋼梁對棚支架分型結構的體會和認識，抓住重點梁和關鍵柱的應用；尤其是機頭大棚支護技術的應用，以及科學處理支與護的關系等。礦井質量標準化檢查和驗收達標率提高，工作面支護質量和安全環境改善，減少了維修、返修、停產時間和罰款次數，促進全礦井煤炭產量提高。在應用該項目成果的試點礦井，近兩年時間內與上年同期相比增產（采出）原煤、新增產值和新增利稅，合計如下：

新增原煤產量：22.4萬噸；新增產值：12 320萬元；新增利稅：7 392萬元。

2.2 間接經濟效益估算

該成果的試點工作面回采工作已經先后結束，在礦井新的工作面推廣應用該成果。在安陽其他礦井正在研究推廣該項目的研究成果。如果全國∏型鋼梁對棚支架采煤面有100個工作面應用推廣，每個工作面增產1%，將增產一個工作面的產量。因此，推廣應用該成果的潛在經濟效益也比較顯著。

3 社會效益評述

應用該項目成果后，可以增強礦工和管理人員對∏型鋼梁對棚支架分型結構的體會和認識，在生產實踐中抓住重點梁和關鍵柱的作用；尤其是機頭大棚支護技術的應用，以及科學處理支與護的關系等。能夠提高工作面∏鋼對棚支架的支護剛度和穩定性，減少頂板離層量，增強全工作面支架的支護強度。提高支架礦井質量標準化檢查和驗收達標率，工作面支護質量和安全環境改善，減少了維修、返修、停產時間和罰款次數，促進全礦井煤炭產量提高。

對采礦工程技術基礎的貢獻、對安全生產的保障作用、對礦工勞動環境的改善是該成果的主要社會效益。分型研究和試驗方法填補了我國采煤面∏型鋼梁對棚支架工況研究的空白，為同類礦井提供了可以借鑒的實用技術和科學方法。對指導我國∏型鋼梁對棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產有重要意義。

4 結語

該項目面向我國量大面廣的∏型鋼梁對棚支架以及單體液壓支護技術領域；深入、系統地闡明了∏型鋼梁對棚支架與圍巖相互作用的過程、以及該支架“支”與“護”的技術特征和操作要領。對指導∏型鋼梁對棚支架采煤面頂板管理和保障安全生產有重要意義。

參考文獻

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