悬移支架过平行断层开采技术研究

[摘要]本文主要从悬移支架的介绍、工作面介绍以及技术措施等几个方面进行研究。

[关键词]悬移支架 平行断层 顶梁结构

[中图分类号] TD822 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-2-322-1

为了提高悬移支架在平行断层上的使用效率，减少开采工人的劳动量，我们通过一系列措施，将悬移支架成功移过平行断层，节省了开采成本。

1悬移液压支架概述

1.1液压支架架型介绍

（1）跺式与节式液压支架。跺式与节式液压支架它是我国早期应用的简易支撑支架，结构简单，而且支撑能力也强，通常应用于顶板完整的工作面。它的缺点就是稳固性差、容易倒架，而且在移架过程中，空顶面积过大，易压碎顶板，顶板的维护能力也差，投入使用没多久就被淘汰下来。

（2）滑移顶梁液压支架是改良后的跺式与节式液压支架，支架有两个并列的顶梁，而且两者之间配有移架油缸，油缸连接着滑杆的前后两个连杆铰接。虽然使用这种支架通常会发生工作面冒顶事故，而且在外力情况下极易变形，但是她的重量轻、体积小而且安装方便，因而常用于中小型的煤矿。

（3）悬移顶梁液压支架。悬移顶梁液压支架是一种介于综合开采液压支架与单体液压立柱间的自移动的简式支架。它是由两个支撑顶板的前伸梁和顶梁、液压立柱以及四连杆滑块机构组成，两顶梁之间通过四连杆滑块机构横向连接，在移动过程中，一个顶梁为支撑另一个悬挂在支撑顶梁上，在推动力作用下，交替前进。但是此种支架的缺点是头重脚轻、稳定性差，因而还有待提高。

（4）可调向悬移顶梁液压支架。可调向悬移顶梁液压支架是在跺式液压支架、节式液压支架、滑移顶梁液压支架以及悬移顶梁液压支架基础上设计研究出的一种新型液压支架。可调向悬移顶梁液压支架稳定性强、整体性好、综合开采支架安全、不但体积小、易操作而且搬运方便，空顶能力也有所提高，在开采和移架时可保证不空顶，使用面广。

1.2顶梁形式

悬移顶梁液压支架顶梁形式主要一般分为整体和分体。其中整体顶梁的稳定性好、护顶面积大，而且支撑强度大，利于回收顶煤。分体顶梁的切顶性强，适用于顶底板复杂、煤层倾角大的情况，但是它的支护面积小。

1.3顶梁结构

液压支架的顶梁一般为钢板焊接成的箱型结构，按照其截面的形状可分为：单腔室截面和双腔室截面、多腔室局部开口截面、对称和非对称多腔室闭合截面。其中，单腔室截面如顶梁主体截面；多腔室截面如分体底座截面；而多腔室局部开口截面如液压支架中顶梁上的柱窝截面；对称多腔室箱形截面则一般常见于前伸梁和掩护梁的主梁截面，而且一般情况下为三或五腔的闭合截面；非对称多腔室闭合截面，多为四腔或五腔截面。

通常情况下，悬移顶梁液压支架的顶梁常用单腔室截面，且顶梁分为主副二梁，且二者结构类似。主梁前后量测分布设有水平导向槽和T型导向槽，在副梁前后两侧设有T型导向槽和水平导向槽。而且主副梁内部配有伸缩梁油缸，可及时支护暴露的顶板。

2悬移支架过平行断面技术

2.1情况分析

由于存在断层悬移支架不像在同一条水平线上一样灵活移动。对于平行断面落差较大的断层，我们需要采用跳压开采的方式，需要将安装的悬移支架拆除。造成的后果是增加了安装拆除费用、延长了工期而且需要停止开采，影响矿井经营效益。这种方式增加了作业风险，降低了经济效益和矿产安全生产。对于平行断层落差小的情况，如只有1.5米左右，则可考虑硬过平行断层的开采技术。这样不但可以较少安装拆除工序，提高悬移支架回采率，提高矿井的经济效益。

2.2实施工序

悬移支架硬过平行断层的实施工序包括：

（1）在工作面进行回采过断层前应对机器尾部进行甩采，机尾在前，机头在后的形式，这样工作层和断层就形成了一个小的夹角，这样可减小断层的外露面积，便于顶板管理。

（2）在断层沿着工作面的推进方向往上抬升时，需要在工作面推进到断层前及时抬升悬移支架。这样做事是为了防止顶板大面冒顶，从而增加顶板控制难度。

（3）采用金属网过顶，加强对顶板的管理控制，在破碎段可采用撞锲保护。而且在过断层的过程中要加强放炮管理，防止爆破过大对顶板产生不利影响。

（4）采用带压方式移动悬移支架，通过单体加固悬移支架，从而减少其对顶板的影响。

（5）加强对矿压的检查，做到及时补充溶液，保证支柱有力且受力均匀，提高支架的加护质量。

同时为了提高开采煤炭的质量，我们还应对人员进行合理优化，在工作面断层期间采用分装分运形式，加快推进速度，尽量减小影响。

2.3针对支架稳定性问题

在悬移支架硬过平行断层时定会出现工作面的地质条件发生改变的情况，在有煤层倾角时造成支架下倾或上扬等情况。由于支架是一个整体，我们需要采取措施保证其稳定性。针对支架的稳定情况，我们可采取的措施有：（1）具体分析实际的操作情况，然后将端头支架和工作面支架进行连接。（2）借助于特殊工具。（3）及时将垫板放置于支架的缝隙中。

2.4实施效果

在工作面上采用悬移支架硬过平行断层的开采技术，避免了因拆除再安装悬移支架的人力和费用的投入，节约工作时间，提高了企业经济效益，而且实现了安全高效的生产，为其他相似矿井工作面的开采具有一定的借鉴作用。

3总结

将悬移液压支架应用于煤炭开采中，在很大程度上改善了工作面的可靠性，增加了安全系数。在平行断层环境下开采煤矿，需要根据具体情况分析是采用跳压开采的方式还是悬移支架硬过的方式进行开采，我们需要在保证安全的情况下，提高经济效益。

参考文献

[1]王福清，汪令蕤.悬移支架过平行断层开采技术与实践[J].科技创新与应用，2013（01）.

[2]杨荣斌.悬移液压支架放顶煤开采技术[J].化工管理，2011（10）.

[3]周张庚.悬移支架放顶煤开采实践中技术创新[J].煤炭技术，2008（12）.