悬移支架炮采工作面职工培训.docx
《悬移支架炮采工作面职工培训.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬移支架炮采工作面职工培训.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
悬移支架炮采工作面职工培训
整体顶梁悬移支架炮采工作面
开采技术工艺标准
郑煤集团公司
2009年4月16日
审核：
信长瑜董保有王红新
编写人员：
张建新杨富锋陈学海王振
目录
第一章采煤工作面支护改革概况1
第二章整体顶梁悬移液压支架性能介绍4
第三章整体顶梁悬移液压支架工作面安装10
第四章悬移支架炮采放顶煤工作面使用及工艺标准15
第五章整体顶梁悬移支架炮采放顶煤工作面工程验收和安全质量标准及检查评分办法28
第六章整体顶梁悬移支架炮采放顶煤工作面回收32
编后语……………………………………………………….37
第一章采煤工作面支护改革概况
我国在约占煤炭总储量45％的厚煤层中，长期以来主要采用分层采煤法。
国外从20世纪60年代，发展了综采放顶煤技术，自20世纪80年代中期以后，综采放顶煤技术成为我国缓倾斜、倾斜煤层的重要采煤方法，但因设备投资大，在经济实力较弱的中、小煤矿和地质构造复杂的矿井不便采用综采放顶煤技术。
20世纪80年代末以来，放顶煤开采技术逐渐发展到普采和炮采工艺中，形成了一系列不同支护方式的放顶煤开采技术，如单体支架放顶煤、滑移支架放顶煤、悬移支架放顶煤，整体顶梁组合悬移支架放顶煤等，河南省的大部分中小煤矿，陕、鲁、黑、辽、晋、冀、皖等省的部分矿井，都陆续采用和推广了此类放顶煤技术。
郑煤集团自1991年开始与中国矿大、北京开采所、河南省煤炭科研所、郑州煤机厂、沈阳煤炭研究院、河南理工大学等院校、科研院所联合对豫西“三软”不稳定煤层放顶煤采煤工艺进行技术攻关，试验应用一次采全厚综采、炮采放顶煤工艺，特别是厚煤层中单体液压支柱配铰接顶梁或π型钢梁炮采放顶煤方法，因支架结构简单、重量轻、安装运输方便等优点，发展较快，采面产量大幅度提高，采面平均单产由分层开采时2万吨提高到4万吨，集团公司由生产能力500万吨一跃成为1000万吨以上的煤炭生产基地。
经过十几年来的生产实践，单体液压支柱配π型钢梁支护形式炮采放顶煤产量已达极限，同时该种支护形式存在着稳定性差，容易漏顶、冒顶、支柱钻底、作业空间小、作业环境差等安全管理问题。
为提高炮采工作面安全可靠性和采面单产水平，急须对炮采工作面支护形式进行支护改革。
通过对不同类型支护装备的认真考察、研究，对整体顶梁组合悬移支架的适用性及其优、缺点进行了较为详细的研究和论证，初步认为ZH1600/16/24Z型整体顶梁组合悬移液压支架可能比较适合郑煤集团“三软”煤层赋存条件，2007年在大平矿的15071工作面安装一套整体顶梁组合悬移支架进行试验研究，现场通过对“三软”不稳定煤层开采矿压显现规律观测、支架强度、支架稳定性、控制煤壁片帮、放顶煤、支架运行适应性等一系列技术问题进行了较为深入的研究与实践，并通过对“三软”煤层炮放组合悬移支架与围岩相互作用的数值模拟研究。
解决了原支护形式存在的稳定性差，容易漏顶、冒顶、支柱钻底、作业空间小、作业环境差等安全管理问题。
达到了采面支护安全可靠、减人提效、节约材料目的。
组合悬移支架的特点主要有六个方面：
一是安全可靠，因组合悬移支架顶梁是由两根托梁连接在一起的，与π型钢梁配单体液压支柱支护和综采支架相比，杜绝了顶板漏顶、冒顶、倒架、错架、背架等现象；二是节约支护材料，因顶板护顶是由长3米宽1米的顶梁实现的，因此每年可节约大量的荆芭、椽子等材料费；三是提高单产和工效，采面单产与π型钢梁配单体液压支柱支护相比可提高25％，相同条件工作面作业人员可减少1/3；四是降低劳动强度，由于移架、支护、推溜等工序全部实现液压控制，工人只需操作控制阀组手把就可完成，因此大大降低了工人的体力；五是提高了煤炭回收率，因组合悬移支架可实现连续放煤，没有脊背损失，所以煤炭回收率较高；六是改善作业环境，因组合悬移支架只有两排支柱，比π型钢梁配单体液压支柱支护相比少一排支柱，工人作业空间增大。
经测算，使用组合悬移支架工作面每年仅材料费一项就可节约100余万元，采面单产由原来4万吨提高到5万吨，提高了25％，具有明显的经济和社会效益。
第二章整体顶梁悬移液压支架性能介绍
一、支架型号说明
ZH1600/16/24Z
整体顶梁
架最小/最大支护高度：
dm
额定工作阻力：
kN
滑移类支架
二、支架结构
翻转梁支架结构示意图
伸缩梁支架结构示意图
端头支架结构示意图
1、顶梁：
顶梁是一个长方形整体箱式结构，其作用是支撑顶板。
移架千斤顶及主管路系统安装在顶梁内，前侧有伸缩梁或护帮翻转梁。
2、托梁：
托梁是一个方形的箱体结构。
分前、后两个托梁，由托梁联接杆将前、后两个托梁相联。
用安全吊挂装置将托梁安装在顶梁下方的轨道槽内，使其能沿着顶梁底面向前滑动。
全工作面的支架，通过托梁套联接为一个整体，实现支架的整体稳定性。
当任意一架支架准备向前移动时，该支架的立柱被卸载并提起，这时顶梁落在托梁上，由托梁承载前移中的顶梁。
支架托梁体内装有预压装置，即使支架不接顶，立柱也有一定的的支撑力，使其不会晃动。
3、挡矸板：
挡矸板分上、下挡矸板两种，它的作用是阻止支架后方垮落物涌入工作面。
4、翻转梁或伸缩梁：
翻转梁长400㎜，是一个半箱体结构，铰接在顶梁的前方，通过翻转千斤顶来带动其翻转并护顶；伸缩梁最大伸缩长度800㎜，平时缩在顶梁里，由两个伸缩油缸控制。
5、立柱：
与顶梁铰接，是支架的支撑部件，它通过顶梁承载顶板的压力，同时通过挡矸板承受来自冒落区的压力，防止冒落的矸石从支架后方窜入架间和工作面。
该支架标准配置为4根Ø110缸径的立柱。
集中控制式立柱主要由活柱、缸体、导向套、底座、柱鞋、液控单向锁、安全阀、密封件等零部件组成。
缸径：
Ø125mm
柱径：
Ø105mm（外注式），Ø95mm（集中控制式）
行程：
800mm
支撑力：
190～299KN（对应泵站压力20～31.5MPa）
提柱力：
17～27KN（外注式），48～76KN（集中控制式）
（对应泵站压力20～31.5MPa）
6、移架千斤顶：
移架千斤顶是一双作用式液压缸，其缸底与顶梁前端铰接，活塞杆与后托梁铰接。
活塞杆伸出时推动顶梁前移，活塞杆收缩时拉动托梁前移。
缸径：
Ø100mm
柱径：
Ø70mm
行程：
800mm
推力：
157～247KN（对应泵站压力20～31.5MPa）
拉力：
81～126KN（对应泵站压力20～31.5MPa）
7、翻转千斤顶：
集中控制式炮采放顶煤支架有翻转千斤顶，它是一个双作用式液压缸，其缸底与顶梁铰接，活塞杆与护帮翻转梁铰接，由其活塞杆的伸缩来带动护帮翻转梁旋转。
缸径：
Ø63mm
柱径：
Ø45mm
行程：
240mm
推力：
62～98kN（对应泵站压力20～31.5MPa）
拉力：
30～48kN（对应泵站压力20～31.5MPa）
8、液压管路系统：
液压系统由流量大于80L/min、工作压力为31.5Mpa以上的乳化液泵站、主管路、支管路、各种液压阀、三通、直通、过滤器、注液枪等液压元件组成。
三、支架特点
1、整体性好：
顶梁部分是一个整体箱式结构，所以全面掩护顶板。
2、可用于松软底板工作面：
支架在坚硬底板工作面使用时可不用底盘。
移架时，顶梁落在托梁上。
组合支架是4柱全部提起后移架，松软底板或遇水膨胀的泥岩底板，立柱容易下陷，虽然对支架移架影响不大，但是需要采取措施，尽量保证工作面的正常高度，有利于通风及保持合理的行人通道。
3、支架稳定性好：
由于全工作面支架通过托梁系统被联为一个整体，所以稳定性好。
4、工作阻力可选范围大：
由于支架的特殊结构，对立柱的重量要求基本无限制，可选用大直径立柱支护顶板。
5、一部运输机实现开帮煤、放顶煤。
项目
单位
参数
备注
支架最大高度
mm
2400
支架最小高度
mm
1600
支架中心距
mm
1000
支架长度
mm
2800～3000
端头3600～4000
支架步距
mm
800
翻转梁长度
mm
400
伸缩梁800
立柱数量
根
4
立柱缸径
mm
Ø110或Ø125
选用大直径的立柱
顶梁用增强型
最大件重量
Kg
1000
泵站工作液
M-10乳化液
浓度5%
泵站额定压力
MPa
20～31.5
在20～31.5MPa之间根据实际情况选用
额定工作压力
MPa
42
额定工作阻力
KN
1600～2000
支护强度
MPa
0.47～0.53
对应控顶距为3～3.4m
额定初撑力
KN
760～1200
对应20～31.5MPa
对底板最小比压
MPa
4.2
支护阻力760KN时
对底板最大比压
MPa
8.8
支护阻力1600KN时
操作方式
顶梁为邻架操作，立柱为本架操作
四、主要技术参数
五、工作面断面
集中控制炮采放顶煤支架工作面断面示意图
第三章整体顶梁组合悬移液压支架工作面安装
一、整体顶梁组合悬移液压支架安装
1安装前准备工作
（1）安装工具及材料准备见表4-1
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
手拉葫芦
2吨
个
4
2
大锤
个
2
3
撬棍
1.5米
根
2～4
4
小撬棍
0.5米
根
4
5
棘轮扳手
M24
把
2
6
活板手
300
把
4
7
刻丝钳子
把
2
8
绳套
Ø8钢丝绳
个
4
9
单体液压支柱
2.5米
根
10
10
π型梁
3米
根
2
（2）工作面准备
a、将乳化液泵站安装调试好，接一条Φ19mm的液压主管路到工作面，支架安装位置配备3～4把注液枪。
b、开切眼：
开切眼与上、下顺槽垂直，根据支架长度要求，掘进时采用3.5m×2.5m的对棚工字钢支护，支架安装时使用3.5m的坑木对棚支架进行改造，改造后净上宽大于3.1m、净下宽4.2m、高2.2m。
2安装顺序:
根据支架运输关系，一般工作面采用从下向上顺序进行安装；也可采用由上向下顺序安装，但这种方法往往受以安装好支架的立柱影响作业空间缩小，不利于支架向工作面运输。
工作面基本支架全部安装完毕，最后安装端头支架。
3安装方法
（1）顶安装梁
为确保安装后的顶梁尽可能与上、下顺槽平行，与切眼垂直，安装前拉出工作面切眼的中线，安装所有顶梁以此线为准。
安装第一架时，选择好起吊的坑木梁，坑木梁使用两根单体柱进行加强支撑，单体柱初撑力不低于50KN，将三个（上方2个，下方1个）手拉葫芦吊挂在坑木梁上。
同时拉动三个手拉葫芦，将顶梁拉起到1.5m以上可安装立柱的高度，安装四根立柱，再安装柱鞋。
巷道受压局部变形升不到1.5m时可提前将柱底位置处挖坑，满足安装立柱需要。
给支架对角的两根立柱同时注液，顶梁接顶后，再给其余两根立柱注液，打足初撑。
调整顶梁的方向，使其符合生产要求，整个过程中手拉葫芦受力适当。
开切眼坡度≥15度时，摘除手拉葫芦前使用两根单体柱斜撑在支架下侧，严防支架倾倒。
首架具有定位性质，需上尺拉线，且安装时最不稳定，须专人指挥，确保安全。
安装第二架时，可加固一根起吊的坑木梁，下方的手拉葫芦挂在安装好的顶梁上。
以同样的方法使顶梁接顶后，用托梁套和连接销将两架顶梁连接为一个整体，撤掉手拉葫芦。
以此类推往下连续安装。
（2）安装液压管路系统时，要把接头、接口冲洗干净，检查密封圈是否完好，U型卡子要插入到位。
主管路系统安装可滞后支架安装1～2班，保证作业过程不相互干扰。
（3）安装上、下挡矸
升级会员 