急傾斜厚煤層水平分段放頂煤開采液壓支架選型

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com第２１卷第１期（總第１２８期）煤礦開采Ｖｏｌ２１Ｎｏ１（ＳｅｒｉｅｓＮｏ１２８）２０１６年２月ＣＯＡＬＭＩＮＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂｒｕａｒｙ?。玻埃保都眱A斜厚煤層水平分段放頂煤開采液壓支架選型劉文郁（中煤科工集團(tuán)工程科技有限公司，北京１０００１３）［摘要］針對(duì)阿刀亥煤礦Ｃｕ２煤層為急傾斜厚煤層的實(shí)際情況，采取了水平分段綜合機(jī)械化放頂煤開采工藝，通過估算法和數(shù)值模擬法對(duì)液壓支架選型進(jìn)行了對(duì)比分析，得出阿刀亥煤礦Ｃｕ２煤層合理支護(hù)強(qiáng)度為０７ＭＰａ；經(jīng)過研究決定，工作面中部支架選型定為ＺＦ３８０

2、０／１７／２８支撐掩護(hù)式放頂煤液壓支架，放頂煤過渡支架選型定為ＺＦＧ３８００／１７／２８Ｈ型。結(jié)果表明：架型參數(shù)合理，滿足了工作面回采需要。３Ｄ［關(guān)鍵詞］急傾斜厚煤層；液壓支架選型；ＦＬＡＣ；數(shù)值模擬［中圖分類號(hào)］ＴＤ３５５４２?。畚墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］Ｂ?。畚恼戮幪?hào)］１００６６２２５（２０１６）０１００５００３ＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｕｐｐｏｒｔＳｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＳｅｃｔｉｏｎＴｏｐＣｏａｌＣａｖｉｎｇｉｎＳｔｅｅｐｉｎｃｌｉｎｅｄａｎｄＥｘｔｒｅｍｅｌｙＴｈｉｃｋＳｅａｍ急傾斜煤層是指工作面傾角在４５°以上的煤１３

3、４ｍ，工作面采煤設(shè)備按照０９Ｍｔ／ａ能力設(shè)計(jì)，層，厚煤層是指煤層厚度在３５ｍ以上的煤層，這工作面長(zhǎng)度６３ｍ。礦井主采煤層為石炭二迭紀(jì)Ｃｕ２類煤層占我國(guó)煤田開發(fā)總數(shù)的４０％以上，賦存較煤層，煤層平均厚度６０ｍ，煤層傾角一般在７０°以３為廣泛。在我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)礦井開采急傾斜厚煤層的上。煤層瓦斯含量６２５ｍ／ｔ，瓦斯壓力０６ＭＰａ。礦井?dāng)?shù)量占國(guó)有重點(diǎn)礦井總數(shù)的１７％左右，地方煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)１８０７％～２０６５％。礦井開采急傾斜厚煤層的礦井?dāng)?shù)量占地方礦井總數(shù)煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，為自燃煤層。開采過［１］程中絕對(duì)瓦斯涌出量為２５

4、９１６ｍ３／ｍｉｎ，相對(duì)瓦斯的４０％左右。由于受煤層的賦存條件、煤層結(jié)３構(gòu)、地應(yīng)力分布等因素影響，急傾斜厚煤層開采方涌出量為１３０４９ｍ／ｔ，屬高瓦斯礦井?？紤]到阿法多種多樣。急傾斜厚煤層水平分段放頂煤開采刀亥煤礦煤層瓦斯相對(duì)涌出量較大，該工作面瓦斯時(shí)，由于受煤層厚度的限制，工作面長(zhǎng)度一般比較含量較高，采用放頂煤工藝進(jìn)行開采之前采取了瓦短。根據(jù)煤層的賦存特征，當(dāng)開采急傾斜厚煤層的斯抽放的辦法來降低礦井瓦斯，采用的瓦斯抽放方工作面長(zhǎng)度確定后（這種煤層的工作面長(zhǎng)度一般法包括頂板高位抽放、本煤層抽放和掛耳巷抽排比較短），增加煤炭產(chǎn)量的主要方法是

5、提高水平分等。段的高度（１８～２５ｍ一般是比較合理的水平分段２　急傾斜厚煤層液壓支架選型［２－５］高度）。在急傾斜厚煤層水平分段開采中，合理地提高分段高度可以簡(jiǎn)述為“三低一高”：降低２１　煤礦液壓支架選型設(shè)計(jì)了掘進(jìn)成本和百萬噸掘進(jìn)率；減少了搬家倒面次針對(duì)阿刀亥煤礦已有支架的使用情況，支架采數(shù)；提高了單位推進(jìn)度的煤炭產(chǎn)量［６－８］。依據(jù)急傾用整體頂梁帶伸縮梁結(jié)構(gòu)。由于工作面長(zhǎng)度較短，斜厚煤層綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)及圍巖活動(dòng)規(guī)律，支架中心距確定為１２５ｍ。結(jié)合該煤礦Ｃｕ２煤層實(shí)結(jié)合液壓支架的選擇原則，為阿刀亥煤礦０９Ｍｔ／ａ際情況，支架架型選

6、用四柱低位放頂煤支架。綜放工作面進(jìn)行了合理的液壓支架設(shè)備選型，為類２２　液壓支架支護(hù)強(qiáng)度確定［９］似條件工作面選型提供參考。２２１　估算法該估算法建立在液壓支架工作阻力基礎(chǔ)之上，１　工作面概況工作面支護(hù)強(qiáng)度采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：阿刀亥煤礦Ｃｕ２煤層采用水平分段綜合機(jī)械化Ｐｔ＝９８１ｈｒｋ（１）２放頂煤開采，機(jī)采高度定為２６ｍ，放煤高度式中，Ｐｔ為工作面合理的支護(hù)強(qiáng)度，ｋＮ／ｍ；ｈ為放［收稿日期］２０１５－０８－２４［ＤＯＩ］１０１３５３２／ｊｃｎｋｉｃｎ１１－３６７７／ｔｄ２０１６０１０１３［作者簡(jiǎn)介］劉文郁（１９７２－），

7、男，內(nèi)蒙古涼城人，碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)任中煤科工集團(tuán)工程科技有限公司副總經(jīng)理，研究方向?yàn)榈V山壓力及其巖層控制。［引用格式］劉文郁急傾斜厚煤層水平分段放頂煤開采液壓支架選型［Ｊ］．煤礦開采，２０１６，２１（１）：５０－５２，３６５０學(xué)兔兔www.xuetutu.com劉文郁：急傾斜厚煤層水平分段放頂煤開采液壓支架選型２０１６年第１期３［１０－１２］頂高度，ｍ；ｒ?yàn)轫敯鍘r石密度，１５４ｔ／ｍ；ｋ為工２２２　數(shù)值模擬法３Ｄ作面上覆巖層厚度與采高之比，一般為２～８，對(duì)運(yùn)用ＦＬＡＣ數(shù)值模擬軟件，建立阿刀亥煤礦于急傾斜短壁綜采放頂煤工作面一般選

8、２～３。三維數(shù)值模型：模型的長(zhǎng)×寬×高＝８００ｍ×６００ｍ×Ｐｔ＝９８１ｈｒｋ＝（９８１×１３４×１５４×３）＝６０７３１０００ｍ。煤巖層共分為１１層，傾