煤矿综采工作面顶板控制技术探究.pdf

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243 科学管理 2020年第6期 综合开采工作面由许多环节构成,每一个环节的 安全运行都对整体性有着影响。在煤矿的安全生产环 节,依托安全生产体系以及各项建设性准则对煤矿的 支护进行全面的把控。在煤矿综采工作面,首先需要 对顶板进行合理的选择,在综采工作面中最为常用的 支护方式就是机械化的支护。机械化的支护通常采用 的是液压支护支架。在机械化支护的各个阶段,比较 关键性的环节就是对支护支架的选择问题。 1 影响支架选型的原因 1.1 顶板条件 在支架的选择时,需要综合考虑的就是顶板涉及 的条件。采场直接顶以及基本顶的现实状况就是直接 影响支架选择的重要因素。直接顶的分层厚度控制、 基本发育状况以及岩石裂缝等状况,直接的影响着支 架对于直接顶的作用位置以及统筹力的分布。在基本 顶的状态控制上,需要一些硬度的情况以及铰接梁基 本的厚度进行把控,去进一步的控制整体支撑力的大 小以及伸缩作用点。在一般的情况下,支架的联合整 体性选型原则直接顶的条件为中等稳定以下,基本 顶的压力状况不明显时,需要对支架的选择尤为慎 重,一般选择掩护型支架,这个时候配套的使用一些 可以确定顶梁长度的机械;直接顶中等稳定的情况 下,直接顶的压力状况比较明显的时候,采用的是支 护掩护形式的支架,再对基本的运行阻力进行系统的 计算;基本顶的压强较大时,选用支护式的支架,进 一步的计算工作的阻力;当煤层直接的处于坚硬岩石 之下时,一般选用的是支护掩饰式或者支撑式支架。 1.2 底板的条件 在煤矿各种技术的控制实施时,通过选用一种基 本的理论状态去进行把握控制。在底板的选择上,如 果本身较为坚硬,而且具备较大的抗压强度,支架与 周边围岩的配合较为的良好,支架才能更好的更好的 性能。 1.3 煤层的基本倾角 在煤矿的安全开采过程中,应当避免在煤层倾角 比较大的位置去采用综采的方式进行。在煤层倾角比 较大的位置,一些综采工作面的支架无法发挥一些最 好的性能。当基础煤层的基本倾角大于12度时候,应 该立即采取一些支护设定,在外围安装一些防倒防滑 的基本装置,进一步的统筹保护支架的稳定性能[1]。 2 工程中液压支架规格选择 H大=m大-Δh1Δh1 H小=m小-Δh2-a 在上式中,H大指的是支架的最大高度;H小指的 是支架的最小高度。Δh1支架在最大截面的采高时前 柱处的顶板明显的下沉量。Δh2支架在最小采高时后 柱处的顶板最大下沉量。 3 工程中液压支护过程中基础初撑力的选择 液压支架的初撑力是指在基础泵站的机械工作压 力的联合作用下,当基础的支架不能使得全部的立柱 都撑起的时候,或者顶板与顶梁之间无法实现紧密贴 合的情况下,支架对于顶板的支撑力是在一定的范围 限制内的。支架初撑力在基础运行的情况下要达到基 本工作阻力的60以上。在煤层开采的过程中,如果 能够有效的提升支架的初始支撑力,煤层中的浮煤和 浮矸能够被迅速的压缩,基础围岩系统与支架的总体 刚度可以在有效提升的状态下,顶板的基础位移距离 有着明显的控制,顶板围岩的应力分布状况不能够达 到完全的改善[2]。支架初始的支撑力一般都采用以下的 基本方法确 为了有效的防止基本顶以及直接顶出现一些离层 分析的状况,支架的初撑力应该可以使得直接顶的重 量达到基础性的支撑,所以可以得出基础的结论。支 架的初始支撑力等于支架在最小采高时后柱处的顶板 最大下沉量的渐变和乘以基本的系数,然后除以泵站 工作压力的基础损失系数与支撑系数的乘积。在基础 的公式运用中,我们通过选用泵站的工作压力损失系 数为0.8。在基础的情况下,直接顶出现不稳定的情况 下,支架的初撑力一般设定的工作阻力为70到80, 直接顶为中等轻度的稳定时,支架的初撑力一般设定 为工作阻力70,直接顶稳定的时候,支架的初撑力 设定为工作阻力的60到70。 在实际支架的支撑力的设计对比中,为了凸显设 计之初的联合效应,一般设定初始化的支撑力为70 到80[3]。 4 工程中液压支架基础工作阻力的确定 在煤矿基础设备的联合运行过程中,基础煤层一 般液压阻力有着严格的限制。在综采工作面液压支架 工作阻力的确定上,应该与单体液压的支柱基本的方 式得到确定。一般来说,支架的基础重量等于4到8倍 的高层岩体重量,对顶板的基础作用无法得到准确的 实施确定。在基础的作用顶板上,需要对支架力进行 一些评估,然后作为主动力的过程去进行煤层机体的 开采。 煤矿综采工作面顶板控制技术探究 贾耀斌 山西阳煤集团翼城上河煤业有限公司 山西 临汾 043500 摘要煤矿综采联合工作面是煤矿开采的基本工作面,在煤矿的运作中占据着重要的地位。通过对煤矿综采工作面进 行集约式的探究,可以从中得出一系列技术的改进。对于煤矿综采工作面顶板的控制技术设计,需要从多种角度进行分析 处理。在煤矿中顶板起着支护的作用,是煤矿安全生产重要的一个环节。为了克服在顶板选择上出现的一些不适的情况, 避免煤矿顶层垮塌,我们需要对煤矿综采进行合理的选择。通过分析支架选型,综合的分析工作面的顶板控制技术。 关键词综采工作面 顶板支护 支架选型 科学管理 244 2020年第6期 5 工程中液压支架架型选择以及支护强度的确定 依据大量的统计结果,结合实际的研究可以得出 一些基本的结论。针对一些现场实践的研究可以得 出,不同的基础顶板需要结合具体的情况做出液压支 架的型号以及支护强度的选择。具体的建设要求要符 合一定的技术规范,要在国家的安全原则的指引下进 行基础理论的建设。政府在实际的工作中要牢牢地结 合实际进行工作。通过法律以及规范的要求进行活动 生产,在承担一些相关责任的基础上,要保证一些工 作环境状况的实施,对于安全要全方位的进行把控。 液压状况的选择要结合规范,进行一些科学性的投资 建设,从科学化的标准出发,深入实际去了解一些状 况。增强企业的防范风险的意识,全面的建立健全煤 矿安全生产的风险评估的机制。煤矿的开采是一个危 险性较高的工作,所以,建设一种相关的评估监测机 制是十分必要的。煤矿部门应该结合自己的一些情 况,对管理部门的相关状况进行全面的把控评估。通 过一些合理性的引导去建立风险评估的指标机制,建 立一种合理评价的体系。 6 结束语 在我国,煤炭行业经历几次重要的发展,目前, 煤炭行业已经实现了基础性的跨越。在煤矿的基础安 全生产的过程中,需要一些设施对整体性的安全生产 进行防护处理,通过对顶板技术的联合控制,是决定 煤矿安全开采的重要环节。在煤矿安全生产的技术过 程中,依据独特的支护板的选择可以起到独特性的效 果。在整体性质的安全生产的过程中,我们的煤矿企 业依据具体的情况去进行实施,在各方面的基础选择 上起着重要的作用。本文就通过一些基础化的理论过 程,结合实践操作去进行分析,在对液压的分析中找 到突破点。希望本文研究的相关性内容可以给同行业 以及工作人员借鉴的作用。 参考文献 [1] 顾威龙 . 城郊煤矿综采工作面超前支护新方法 [J]. 中州煤炭, 2011(8) 88-89. [2] 曹忠格 . 综采工作面末采顶板支护方式技术研究 [J]. 煤矿开采, 2008(5) 95-96. [3] 韩帅等 . 基于PT-MA理论的煤矿安全群体行为 演化博弈分析 [J]. 运筹与管理, 2017(11) 77-86. 作者简介 贾耀斌 (1984-) , 男, 毕业于东北大学采矿工程专业, 采 煤工程师, 主要从事煤矿生产技术及管理工作。 程中有效地降低了噪声避免了噪声污染。在施工中当 提升机投入使用时,数字速度控制可以防止设备部件 因突然加速或减速而导致磨损,延长提升机的使用寿 命。此外,机电一体化技术的应用使矿井井口的参数 能够实时定位和调节,如果发生故障,可以立即切断 电源,从而保证人员的安全。 2.4 煤炭运输系统中的应用 由于煤炭运输无法避免长途运输,从而出现大运 输量的问题,对于采矿企业来说运输煤炭是很重要 的,如何提高煤炭的运输系统的效率又可以保证安全 生成为一大问题产。所以在煤矿中应当应用机电自动 化的技术,通过避免煤炭运输过程中出现的煤炭移 动、漂移和偏差从而有效地解决了这一难题。工作人 员可以在任何时候通过使用集成的人机控制接口,根 据煤炭运输条件调整参数,纠正运输过程中的偏差。 同时,安装声光报警装置保证了煤炭运输系统的安 全。在煤炭运输过程中发生紧急情况时,可以及时将 人员疏散到安全区域。此外停车报警系统可以使工作 人员能够保证转移的过程中发生的异常情况下进行紧 急制动,并通过PLC技术,准确定位故障点并及时采 取适当措施,确保让运输系统的稳定运行。 2.5 矿山监控系统的应用 矿山监控系统的应用在煤矿中应用机电自动化的 技术,在矿山监控系统中提高了生产控制的效率。其 中包括为地下工作人员应用跟踪服务和跟踪系统、地 下通信系统、安全和警报监测系统以及电网监测系 统,从而保证了地下工作人员的生命安全。 3 结束语 综上所述,在煤矿企业中应用机电自动化的实际 技术,是新时期煤炭生产特点的要求,也是煤炭工业 未来发展的方向。在实践中,煤矿机电自动化的实际 技术已经广泛应用于矿井中以及地下煤炭输送系统、 电动采煤机、液压支护和矿山控制系统中。所以总的 来说未来研究和机电自动化的发展对机械和电气自 动化技术实践有着重要作用,也是未来发展的趋势所 在,对待机电自动化先要改善安全环境和生产效率, 同时考虑到实际生产中,在更多实用技术中融入煤矿 机械和电气自动化技术,也能够提开经济效益。 参考文献 [1] 于发强, 唐向国, 任玉华 . 煤矿机电自动化的实用技 术研究 [J]. 中国新技术新产品, 2019(4) 137-138. [2] 常岳龙 . 煤矿机电自动化的实用技术分析 [J]. 科技 创新与应用, 2018(3) 167. [3] 张明 . 煤矿机电自动化的应用 [J]. 南方农机, 2018, 48(08) 86. [4] 常春 . 浅析煤矿机电设备井下运输系统管理 [J]. 科 技风, 2019(10) 156. 作者简介 白文龙 (1986-) , 男, 毕业于武汉大学, 电气工程及其自 动化专业, 机电助理工程师, 从事工作及研究方向 煤矿井 下机电设备管理。 (上接第233页)
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