薄煤层综采工作面更换液压支架掩护梁的技术与运用

发表时间:2021/1/25   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:邓忠
[导读] 摘要:通过对斌郎煤矿N1016上分层爬综工作面34#液压支架掩护梁的更换,总结出了薄煤层综采工作面更换液压支架掩护梁的安全技术措施,对解决薄煤层综采工作面液压支架掩护梁损坏有一定参考价值。
        川煤集团达竹公司斌郎煤矿  四川达州  635756
        摘要:通过对斌郎煤矿N1016上分层爬综工作面34#液压支架掩护梁的更换,总结出了薄煤层综采工作面更换液压支架掩护梁的安全技术措施,对解决薄煤层综采工作面液压支架掩护梁损坏有一定参考价值。
        1引言
        掩护梁是液压支架的主要连接和掩护部件,上部与顶梁铰接,下部与前后连杆相连接。承受着来自顶梁的水平分力和部分垂直外载,在顶板来压时还要承受周期来压的冲击载荷,是液压支架受力最复杂的一个部件。
        2 概况
        N1016上分层爬综工作面位于101采区,地面标高为+550m~+725m,井下标高为+50m~+95m,平均走向长699m,开采煤厚0.63m~0.97m,平均0.8m,N1016工作面煤层为内连上分层煤层,煤层在工作面范围内稳定性为较稳定煤层,煤层为复杂结构煤层,直接顶为细粒砂岩,厚度1.57m,基本顶为泥质砂岩,厚度4.32m,直接底为泥质砂岩,厚度2.15m,基本底为砂岩,厚度47m。工作面选用ZY2400/5.5/12掩护式液压支架支护顶板,在回采过程中34#液压支架掩护梁与顶梁连接的销轴孔多次断裂,曾采用补焊加强筋板等方法进行处理,但效果较差,严重影响正常生产。为了提高效率,经矿相关业务科室研究决定对掩护梁整体进行更换。
        3 支架掩护梁断裂会出现以下问题
        ①支架对顶板的支撑力降低,影响工作面的安全回采;②四连杆机构的作用得不到发挥,尤其是移架时顶板横向受力增大,立柱易受损变形;③平衡千斤顶发挥不出作用,导致支架姿态不正确。
        4 更换掩护梁的方法
        ①对34#支架及相邻支架进行加强支护;②施工便于运输掩护梁的操作通道,先在煤壁侧施工一个导洞,然后采取爆破的方式对34#支架上方的顶板进行敲顶形成操作通道;③将检修好的掩护梁运至32#支架下方备用,推移部分刮板运输机;④将34#支架拉出后再进行更换掩护梁的工作。如图:更换支架掩护梁示意图
 
        5 更换掩护梁的具体过程
        ①加强支护:加强支护采用DW0.830/100型单体液压支柱,34#支架下方打设4根,相邻支架(35#、33#)各打设2根支柱,新打设的支柱必须打紧打牢,初撑力不得低于90KN,并套好防倒绳。
        ②施工操作通道:
        (1)先在34#支架前方(煤壁)开掘一个硐室,硐室尺寸为:宽×高×深=2.0m×1.8m×1.5m,硐室内采用DW1.830/100型单体液压支柱配合长排材作临时支护,支柱间排距为1.0m×1.0m。
        (2)煤壁侧硐室形成后,在34#支架前探梁上方向采空区侧布置炮眼进行敲顶作业,敲顶作业分四轮爆破,最后在34#支架上方形成宽×高×深=2.0m×1.0m×3.68m的操作通道,操作通道内采用DW0.830/100型单体液压支柱配合长排材作临时支护,支柱间排距为1.0m×1.0m。
        (3)煤壁侧硐室和34#支架上方操作通道形成并支护好顶板后再统一对临时支护进行替换,替换临时支护采用2m长的11#矿用工字钢配合“穿鞋”的单体液压支柱,工字钢与工字钢间距为1m,工字钢与顶板之间用长排材进行背帮接顶。支柱必须“穿鞋”,支柱间距为1.7m,支柱打设在相邻支架前探梁上方,支架掩护梁上方则采用两工字钢并排布置支护顶板,以便起吊掩护梁。
        ③推移部分刮板运输机:利用工作面刮板运输机将检修好的掩护梁运至35#支架下方备用,然后再将34#支架上下5匹溜槽向前推移适当距离,以方便拉出支架。
        ④拉出支架更换掩护梁:拉出34#支架前需加长主进回液管路,以便于支架的拉出,支架拉出前上下相邻的2架支架推溜缸阀片必须处于工作状态,然后在根据现场情况将支架拉到适当位置,支架拉出后在其尾部上方选好2~3个起吊点,再采用3T手拉葫芦将掩护梁吊住,先拆开掩护梁与顶梁的连接销轴,再拆开掩护梁与四连杆的连接销轴,然后再将损坏的掩护梁整体拆除,最后将新的掩护梁整体安装好。
        6 结语
        液压支架掩护梁与顶梁连接的销轴孔断裂这一问题在实际生产工程中很少出现,斌郎煤矿也是第一次遇见,在井下薄煤层爬底板式综采工作面更换掩护梁的成功为我矿摸索出一套在井下工作面更换液压支架大型部件的方法。
        参考文献:
        [1] 张伟.煤矿用液压支架常见失效形式及其对策分析 【J】 煤矿开采,2017.22(6):22-25
        [2] 张敏.综采工作面液压支架掩护梁更换技术实践 【J】 煤炭科学技术,2012.40(2):91-93
        [3] 刘建强,吕国庆.综采工作面更换液压支架掩护梁技术的应用 【J】 煤炭科技,2017(3):81-85
 
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