智能化工作面軟頂巷道超前支護(hù)研究
摘 要:以川煤廣能公司龍灘礦智能化綜采工作面的超前支護(hù)為研究對象,研究新式結(jié)構(gòu)的超前支架解決軟頂情況下的超前支護(hù)問題,解決了因超前支架破壞錨桿錨索問題,解決了用于較薄煤層條件下刮板機機頭與超前支架的配套問題。實現(xiàn)了超前支架快速自移,提高巷道超前支護(hù)效率,滿足智能化開采需要。
關(guān)鍵詞:超前支護(hù);軟頂;支護(hù)效果
0 前言
隨著國家安監(jiān)總局和省政府“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動的貫徹要求,順應(yīng)煤炭工業(yè)向智能化開采的發(fā)展趨勢,川煤廣能公司龍灘礦準(zhǔn)備實施智能化綜采技術(shù),為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展引領(lǐng)方向。按照目標(biāo)年產(chǎn)量100萬噸的要求,超前支護(hù)是最大的制約因素,支護(hù)強度低,拆柱危險性大
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20米,前后分為四組,移架是從前至后依次降架移架,需要反復(fù)支撐頂板。對于該礦比較破碎頂板,當(dāng)?shù)谝患芤仆旰笠呀?jīng)破壞了頂板,在后幾架超前支架降架移架時就非常困難,會因頂板破壞而無法移架;三是常規(guī)型超前支架占用寬度大,為了能使轉(zhuǎn)載機接煤,刮板機機頭需伸出巷道較多距離,刮板機驅(qū)動部懸空,重心都在刮板機機頭,使刮板機無法布置;四是刮板機機頭伸出會與超前支架干涉。
圖4 常規(guī)超前支架布置示意圖
3 新型結(jié)構(gòu)超前支架設(shè)計
3.1 新型結(jié)構(gòu)的超前支架需要解決的難題:
①不能破壞錨桿錨索使其失效;
②因頂板較軟,在移架時不能脫離頂板使頂板垮落;
③必須使刮板機與超前支架相配套,協(xié)調(diào)運行。
3.2 超前支架理論計算:
①支護(hù)強度計算
用估算法計算液壓支架額定支護(hù)強度
根據(jù)以前巷道單體支護(hù)進(jìn)行換算。在工作面下口處柱距0.8米,排距1米,見四回一,柱徑100mm,初撐力為157kN。
=n*s*q/(n)*1*(s)*0.8=262 =0.262 MPa
②工作阻力計算
確定支架的支護(hù)強度之后,即可根據(jù)支架的控頂范圍和支架的結(jié)構(gòu)型式,確定支架的工作阻力。
P=n*L*B*p
=1.1*20*4.2*262
=24208kN
取整后工作阻力定為24000kN。
3.3 超前支架主要技術(shù)參數(shù):
型 號: ZTYC24000/20/34D型
高 度: 2.0~3.4m
長 度: 25m
初 撐 力: 3872kN *5
工作阻力: 4800kN *5 (P=39MPa)
支護(hù)強度: 0.319 MPa
對底板平均比壓: 2.75MPa
泵站工作壓力: 31.5MPa
3.4 超前支架技術(shù)特征:
超前支架縱梁相互交錯布置并分別與橫梁連接。立柱安裝于橫梁上,提供支撐力。中間橫梁布置兩根推移千斤頂,提供移架力?v梁布置按現(xiàn)有巷道布局尺寸,躲開錨桿錨索免于損壞。在移架時可分布移架,始終有一組縱梁支撐頂板邁步自移。
3.5 超前支架控制方式:
因該套超前支架是配置在智能化綜采工作面,同樣需要操作方便可靠,提高支護(hù)與自移效率。配置了電液控制閥、視頻攝像儀、照明、行程傳感器、手動遙控器等原件,既可隨著工作面綜采設(shè)備的前移通過程序控制也可由人員拿遙控器遠(yuǎn)程遙控操作。
圖5 新型超前支架布置示意圖
4 使用效果
(1)縱梁交錯布置支撐頂板,布置在錨桿錨索之間躲開錨桿錨索,避免使錨桿錨索損壞。
(2)超前支架的縱梁分為兩組與橫梁鉸接,邁步自移。移架時分開前移,一組移到位后支撐好再移另一組,使其移架時始終對頂板有支撐,避 ……(未完,全文共2235字,當(dāng)前僅顯示1421字,請閱讀下面提示信息。
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