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文档简介
1、分析工作面支架矿压显现特征提高支架工作阻力(全文)【3207工作面位于山西霍尔辛赫矿井二盘区,属于3号煤层,赋存与二叠系下统山西组下部,煤层厚5.3m5.7m,平均厚5.5m。3号煤层含泥岩、炭质泥岩夹砂02层,一般1层,距底板约0.78m左右较为稳定(平均厚度0.30m)。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,局部为砂岩。底板为黑色泥岩、砂质泥岩,深灰色粉砂岩。该煤层全井田可采,结构简单,厚度变化不大,煤层平均倾角7.5,属稳定型煤层。煤的普氏硬度系数f=0.37-1属于较软煤层。矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。工作面采纳走向长臂后退式采煤法,自然垮落法治理顶板;回采工艺为6.0m大采高支架综采一次采
2、全高,本工作面于2021年8月底试生产,是该矿井第一个大采高工作面。3207工作面三级配套为ZY12000/28/60DD大采高支架,中部架120架,ZYG12000/28/60D过渡支架3架,ZYT12000/28/60DD端头支架6架;采纳MG750/1815-GWD型采煤机落煤及SGZ-1000/2X855型刮板输送机,转载机为SZZ-1200/375型、破碎机为PLM3500型,工作面顺槽胶带运输机为DSJ-120/180/3X400型,实现了落煤、破煤、运煤的机械化生产。工作面采高一般为5.5m,采纳端头斜切进刀,往返一次进两刀,每刀进度865mm,劳动组织方式为“两采一准”,日推进
3、4.3m5.2m。3207工作面在该工艺实施过程中,由于煤软顶板碎等开采条件,造成工作面极易发生大面积片帮和端面冒顶,多次严峻影响工作面的安全生产,特别是2021年3月16日该工作面发生了40m长度的大面积冒顶,极大影响了安全生产,使回采无法正常进行,因此探究工作面的顶板操纵问题为安全生产技术关键。通过提取工作面支架矿压显现特征及工况特征曲线,认为提高支架工作阻力及初撑力是防治工作面片帮、冒顶的根本途径。一、支架工作阻力曲线分析为了分析霍尔辛赫煤矿3207工作面的矿压规律,采集了天玛PM31电液操纵系统记录的矿压数据,利用KJ21矿山压力监测系统软件对数据进行处理,得出工作面支架工作阻力曲线图
4、。为了具有代表性选取3月份和4月1日4月16日28#、42#、51#支架数据进行分析,详见图13。28#支架安全阀调定压力稍大,支架工作阻力在9000KN安全阀开启,但该值仍小,由于顶板压力大导致安全阀仍频繁开启,支架呈现急增阻特征。在3月6日和9日,安全阀损坏没有更换,液压支架基本上起不到支护作用。42#支架从3月1日3月5日支架工作阻力来看,该支架循环末阻力约为11000KN,说明顶板压力较大,但3月7日3月12日安全阀损坏,导致支架压力上不去,支架支护效果差,3月16日后安全阀调定压力太小,安全阀频繁开启,顶板下沉量增大,支架成被动支护,煤壁受力增大,进而发生片帮冒顶。该支架安全阀调定压
5、力较大,支架在10000KN时安全阀开启,支架循环末阻力约为10000KN,顶板压力较大,该支架安全阀调定压力约在42MP,比较合理。图128#号支架3月份和4月份压力曲线对比图图242#号支架3月份和4月份压力曲线对比图图351#号支架3月份和4月份压力曲线对比图综上,由支架循环末阻力分布情况分析,支架的合理工作阻力应保证不低于10000kN11000kN,工作面配套支架为ZY12000/28/60,额定工作阻力12000kN,满足顶板支护要求,但由3月份压力曲线知,安全阀开启值多集中在7000kN9000kN,且安全阀寿命很短,支撑效率严峻降低,不满足操纵顶板要求,出现端面漏顶现象,制约了
6、工作面推进速度,进而发生大范围片帮漏顶,因此建议确保安全阀达到设定压力,即不低于40MPa。二、结语(1)该工作面采纳一次采全高工艺,在软煤层条件下,从防治片帮冒顶考虑,应该合理操纵采高,保证支架顶梁和顶板全接触,幸免支架和顶板线接触,造成应力集中,致使切顶线前移,所以最适宜的采高为5.5m,预留伪顶冒落后支架有足够的支撑高度,使支架不空顶,保证顶板来压时支架有足够的工作阻力。(2)工作面移架后,支架工要及时移架,合理调整支架,顶梁适当上仰接顶,操纵好采高,幸免长时间空顶,加快推进度,一般可以正常推进通过。(3)煤层厚度为5.0m5.5m时,若煤质较硬、顶板条件较好时,通过使支架顶梁适当上仰接
7、顶,操纵好采高,一般可以正常推进通过,不需要留底煤;若煤质较软、顶板破碎、条件较差,且易发生片帮冒顶时,可以适当降低采高,提高煤层的相对强度,如果降低采高仍然片帮可以采取煤壁注浆等措施加固,可以有效防止大面积片帮冒顶。(4)修复使用现有大流量高精度反冲洗水处理装置系统,使水中杂质的含量降低,提高水质的纯度,反渗透膜应定时进行清洗,保证系统的清洁,减少安全阀反复动作损坏的几率,使安全阀保持完好状态。(5)对操纵阀、千斤顶、安全阀、双向销等液压元件不要在井下检修,应整体更换;同时定期清洗、更换支架反冲洗过滤器,对裸露在外立柱的活柱及其他千斤顶的活塞杆要及时擦拭干净,减少杂质物进入液压系统,幸免反复摩擦冲击寻坏液压构件,减少液压
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