综采、综放支架技术.doc

综采、综放支架技术 一、ZF7000/23/47型放顶煤液压支架 综放开采技术是一种适合于厚及特厚煤层开采的投资省、产量高、效益好、安全可以保障的采煤方法。该采煤方法实现了采放平行作业，一个工作面相当于2个工作面，对各种地质条件适应性强，可以大大缓解采掘接续紧张的局面并改善巷道维护，大幅度提高矿井和原煤工效。ZF7000/23/47型放顶煤液压支架吸收了国内外放顶煤液压支架的优点，是目前国内支护较高的放顶煤液压支架，一架两用，煤层厚的时候放顶煤，薄的时候采全高，有效地提高了煤炭资源的回收率，适用性强。与同类型支架相比，具有适应性强、可靠性高、结构紧凑、支护能力大、操作方便、移架速度快等特点。 1、ZF7000/23/47型放顶煤液压支架的优点 1支架高度调节范围大，一个工作面相当于2个工作面，对各种地质条件适应性强，可以大大缓解采掘接续紧张的局面并改善巷道维护，大幅度提高矿井和原煤工效，有效提高采放比，真正实现采放平行作业。 2充分利用大功率采煤机与输送机，来实现煤矿开采的高产高效。该支架的主要配套设备MG400/930-WD 采煤机；SGZ830/800前部输送机；SGZ830/800后部输送机。 3ZF7000/23/47型放顶煤液压支架是目前国内支护最高的放顶煤液压支架，一架两用，3.5m高度放顶煤（图1所示），一次采全高度达4.7m（图2所示），且该支架配备挡煤板，若拆掉后部放煤机构，该支架可作为大采高一次采全高综采支架使用，有效地提高了煤炭资源的回收率，适用性强。 4增加前喷雾、后喷雾装置，实现自动喷雾，降低因采煤机割煤所产生的煤尘。 图1 3.5m放顶煤位置 图2 4.7m一次采全高位置 2、提高放顶煤开采资源回收率的方式 为适应高产高效现代化矿井建设的需要，ZF7000/23/47型放顶煤液压支架在设计中充分考虑其制约因素，并在结构上、工艺上加以改进。 1改进顶梁端部结构，加装伸缩梁、托梁、前梁、护帮板。 2在保证稳定性的前提下最大采高达到4.7米，完全可以实现10米以上厚煤层的放顶煤开采，而且取得较好的采放比。 3采用长壁开采法。长壁开采法乃采用高功率机械设备，该设备设计用作采煤、装载及运送由工作面所采之煤炭，并于采煤时提供即时支撑煤层顶板之用。该机械包括一“采煤机”，附设于刮板运输机系统，顶部伸展至整个工作面。该运输机系统位于一整排液压支架下端，在采完煤层后向前移动。为了进一步提高生产率，大幅度降低生产成本，在支架的后部加放煤机构，放煤机构打开时可使采空区的破碎煤炭落至后部刮板运输机。此工序将持续进行，直至已收集采煤面后所有可收回的煤炭及出现废石为止， 4采用新工艺放顶法。本公司坚持“科技兴煤”，选择了“大型化、集中化、系列化”的煤炭生产发展道路，在完成年产300万吨矿井“一矿一面”生产布局的基础上，在田陈煤矿综采放顶煤新技术、新工艺，将原采分层开采改为一次性前部综采后部控放顶煤的复合综采工艺，实现了厚煤层综合机械化采煤技术的重大突破，促进了中国煤矿高度集约生产成为现实，煤炭生产人员大幅度减少。而在放顶矸时，小幅摆动尾梁，使碎矸石慢慢充满拉移后部运输机所遗留的空间，填矸充满三角区。并且在一个截割面完成后拉移后部运输机，并对支架进行二次注液，使其保持对顶板的压力，以最大程度的破坏放顶区直接顶的岩层。由于放顶法可以一次在一生产工作面内开采较综采法更厚的煤层，故放顶法可有效而经济地使用煤炭资源。 5ZFG7600/22/34型放顶煤过渡支架。配套ZFG7600/22/34放顶煤过渡支架，该支架采用反四连杆机构，整体稳定性好，在滞后移架时间时可实现及时支护，既可放煤，又可支护顶煤。较好的提高了工作面生产和回采率. 二、ZY6600/25.5/55型掩护式大采高大倾角液压支架 ZY6600液压支架图3所示具有良好的结构功能和支护性能，并能及时维护顶板，防止端面顶板的冒漏，同时能有效支撑顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备。主要用于单一煤层开采工作面，工作面采高范围为3.0～5.0m，作用于每架支架上的顶板压力可为6600KN，并且本支架有防倒滑装置可适用于大倾角煤层。 图3 ZY6600/25.5/55型掩护式液压支架 1、ZY6600液压支架的特点 1两柱掩护式大采高支架在枣庄矿区煤层条件比较复杂的地质条件（断层多、顶板破碎、倾角比较大）下获得成功应用，并取得了最高日产超过1万吨的成绩，在国内外属于首创，如果矿井外围条件具备，工作面具备年产500万吨的能力。 2在保持支架中心距为1500mm的前提下，将支架高度首次设计到5500mm，并有效解决了支架的稳定性问题。 4设计和使用了推移千斤顶防增压液控单向阀，解决了推移千斤顶控载瞬间安全阀喷液问题。 5设计了可靠的支架抬底机构，解决了支架扎底及排浮煤问题，提高了支架的移架速度。 6设计并成功使用了铰接式二级护帮机构，有效抑制大采高工作面片帮的发生。 7设计单侧活动侧护板、底调千斤顶并配备防倒防滑机构，解决了支架的防倒防滑问题。 8通过机构及结构的优化设计，并在关键部位选用高强度钢板，降低了支架的重量，支架重量在国内外同类产品中最轻。 2、提高支架稳定性的措施 为了确保支架的稳定性满足使用要求，尽量减少顶梁的摆动量，本支架设计采用了以下措施 1四连杆机构销孔间隙控制在0.75mm以内。 2 由于工作面倾角在20度左右，因此顶梁和掩护梁设计双侧活动侧护板，侧推千斤顶为φ80缸径，增大侧推力，支架顶梁设有防倒装置图4、图5所示，在液压系统中侧推千斤顶采用液压单向锁，防止支架倾倒。 图4 支架防倒装置 3 支架防滑装置 相邻支架底座之间设置防滑千斤顶，以有初撑力的支架为支点，调整相邻支架的位置，防止支架下滑。 图5 支架防滑装置 4ZY6600支架保证了应用于大倾角综采工作面时具有足够的抗扭能力和抗侧向力能力，提高了支架稳定性和抗偏载能力。 三、ZF5200支架改造技术 结合煤矿的煤层情况，工作面装备情况，煤炭采出率等问题，对综放工作面放顶煤支架进行了改造设计，既可适应配套设备及地质条件，提高工作面生产效率，又增强了放顶煤支架部件的通用型和互换性。 1、原ZF5200支架主要技术特征 1配套设备 采煤机MG200/475W 前部运输机SGZ764/500 前部运输机SGZ764/500 2支架工作阻力5200KN 3支架中心距1500mm 4推溜步距600mm 5操纵方式手动本架操作。 2、改造后ZF5200支架主要技术参数 1配套设备 采煤机MG400/930-WD 前部运输机SGZ830/800 前部运输机SGZ830/800 2支架工作阻力5200KN 3支架中心距1500mm 4推溜步距800mm 5操纵方式手动本架操作。 3、改造方案 1根据配套情况确定放顶煤支架前梁、底座、推移杆、推移千斤顶加长，在保证中心距1500mm的情况下底座加宽。 2顶梁侧护板和掩护梁侧护板由原来的一片操纵阀控制改为两片操纵阀控制，，实现侧护板自由支护，避免支架压架、死架现象发生。 3增大初撑力，原双伸缩立柱缸径φ210改为φ230，避免立柱涨缸。 ZF5200放顶煤支架经过技术改造后，到目前为止我们共计生产新型放顶煤ZF5200支架图6所示100架，已经在高庄煤矿井下应用，效果良好。 图6 新型ZF5200支架