山东省田庄煤矿有限公司 山东 济宁 272103
摘要：在单体液压支柱逐渐被液压支架所替代的过程中，无法使用液压支架的薄煤层工作面的工艺，而介绍了一种新的顶板支护工艺，即无整体顶梁组合垛式支架在薄煤层顶板支护工艺的重大创新。该工艺针对在我国目前的煤矿采煤顶板支护中，投资少、结构简单、操作方便、适应性强，满足薄煤层顶板支护要求。配套采煤机和刮板输送机，减轻工人劳动强度，提高薄煤层工作面机械化水平具备重要意义。
关键字：薄煤层；机械化；支护；垛式支架
1前言
我国是煤炭资源大国,我国超过85%以上的矿区均有薄煤层(1.3米以下)分布，目前薄煤层可采储量约为60多亿吨，占全部可采储量的20%以上。而薄煤层的开采，由于投资少、操作简单、煤炭市场的整合仍占着一定比重。薄煤层采煤有最初的爆破落煤、人工装煤、输送机运煤、支柱支护顶板、回柱放顶。这种炮采工艺由于工作面工人劳动强度大，工作环境恶劣，效率低、安全性差，逐渐被薄煤层采煤机所取代，但液压支架主要是针对厚煤层使用，近几年整个行业基本无很大进步，薄煤层属难采煤层,由于受到工作面条件、空间狭小、地质条件变化大等因素的限制,从整体水平上远远落后于中厚及厚煤层开采水平。针对这一现状需研制一种实现综采工作面支护装备具备重要意义。无整体顶梁组合垛式支架的应用解决了薄煤层的综采支护顶板和推移刮板输送机的问题，可以大量解放薄煤层开采，提高煤炭资源回收率。
2工艺过程比较
（1）炮采作业（图1）的工艺流程可分为：破煤-装煤-移溜-支护。
无整体顶梁组合垛式支架采用液压缸伸缩，人员操纵液压阀门的方式，实现了支护顶板、支架自移、推移输送机的功能，移架距离滞后采煤机滚筒3～5m，推溜要滞后10～15m。
无整体顶梁组合垛式支架采用前四柱为一体支架结构形式，三排均为整体顶梁，后铰接一架分体式支架。依靠简单的机械运动原理，装置主要由金属结构件、液压元件二大部分组成。改变了综采工作面的工艺，替换了原有的综采液压支架，为薄煤层工作面向机械化、综合机械化采煤发展开辟了一条道路。实现落煤、装煤、移架、推溜机械化，可以减轻工人劳动强度，消除放炮落煤、人工攉煤、回柱放顶等方面不安全因素；实现回柱放顶机械化，控制顶板更加安全，提高了效率、降低了成本，提高薄煤层机械化水平。
3使用效果
无整体顶梁组合垛式支架有效的对顶板进行支护，同时实现了割煤后支架自移、推溜功能，且无顶梁组合垛式支架制作简单、加工周期短、成本低、维修方便，比较适合1.0-1.4米的薄煤层机械化开采中，具备了综采液压支架的所有功能，实现了薄煤层综采机械化的飞越。无整体顶梁组合垛式支架操纵阀组中每片阀都带有动作标记，操作工只须了解支架各元件的性能和作用,准确地按操作规程进行各种阀门的简单操作。
无整体顶梁组合垛式支架支架经过样机在各种受力状态下的性能试验、强度试验和累计15000次以上的耐久性试验。因此，支架经受了各种考验，主要结构件和液压元件的强度足够，性能可靠。通过与单体支柱和液压支架相比较，无整体顶梁组合垛式支架工艺可以大幅度较少人员和资金消耗。
4总结
我国煤炭综采工作面使用液压支架是所有煤矿机械化开采的必要条件，并具有不可替代的作用，但薄煤层无法实现液压支架支护，所以该无整体顶梁组合垛式支架有着极大的市场，尤其是本项目研究的无顶梁支架具有很好的特性，在推广和应用中能适应各种地质条件。因此该项目的无整体顶梁组合垛式支架将在国内具有极大的市场，并且对整个煤炭行业，尤其是薄煤层开采行业意义深远。
参考文献
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[2] 井下采煤工艺与技术分析.黄浩.科技风.2017(16)
[3] 井下采煤技术研究及采煤工艺选择探讨.苏达通.能源与节能.2013(11)
论文作者:左安娣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/23
标签：煤层论文; 支架论文; 顶梁论文; 组合论文; 顶板论文; 液压论文; 工作面论文; 《防护工程》2018年第23期论文;