CN108374681B - 一种可实现放顶煤工作面端部放煤的支架配套方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全工作面放煤的放顶煤工作面支架布置方法，工作面上、下端部各布置2～3架中位放顶煤过渡支架，通过调节中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗的千斤顶，使顶煤从支架的放煤天窗分别放入到后部刮板运输机的机头和机尾上；工作面中间位置布置低位放顶煤支架，通过调节低位放顶煤支架的尾梁，使顶煤经过支架的尾梁放入到后部刮板运输机的中部槽中。本发明的工作面支架布置方法设计新颖合理、简单易行、实用、回采率高、采煤成本低，有利于解决放顶煤开采过程中采空区瓦斯和自燃等难题。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及放顶煤开采过程中，在工作面刮板输送机机头处和机尾处采用可以实现中位放顶煤的过渡支架支护、工作面中部采用低位放顶煤支架放煤的放顶煤工作面支架布置方法。
背景技术
综采放顶煤技术起源于欧洲20世纪50年代，我国于1984年在蒲河矿首次利用自主研制的综放支架进行工业性试验。近30多年来放顶煤开采技术得到了飞速的发展，不断突破重大技术难题，取得了显著的成效。
放顶煤开采过程中顶板是在地压的作用下被压碎，破碎的煤体靠自重作用通过放煤口进入工作面刮板输送机的采煤方法。相比于传统的分层开采具有巷道掘进率低、对地质条件的适应性好、消耗材料少、高产高效、工作面支架来压缓和等优点；其缺点是煤炭资源的回收率低，采空区会遗留大量的顶煤，造成采空区瓦斯含量高，采空区浮煤能量积聚容易引发煤层自燃。因此，提高放顶煤开采过程中的煤炭资源回收率对于控制采空区瓦斯以及采空区浮煤的自燃具有十分重要的意义。
放顶煤开采的煤炭损失主要分为两个部分：一部分是非正常损失，这与煤层的地质条件、技术水平以及生产管理水平有关；一部分是正常损失，这与初采和末采阶段不进行放煤以及工作面上、下端部不进行放煤有关，这部分煤炭损失很难避免。上下端部煤炭损失在工作面贯穿于整个放顶煤工作面回采的全过程，上、下端部的煤炭损失直接限制了放顶煤工作面煤炭资源的回收。当前采用放顶煤开采的采煤工作面长度通常在150m～250m之间，单个支架宽度一般为1.5m，工作面支架个数在100～167架之间，上下端部各有2～3架支架不进行放煤，经计算可知，由于上、下端部不进行放煤将使放顶煤工作面回采率下降2～4个百分点，因此，若放顶煤工作面上、下端部进行放煤，则放顶煤工作面的煤炭资源回收率将提高2～4个百分点，煤炭资源回收率的提高既减少了资源的浪费，同时也有利于采空区的安全。
当前采用放顶煤开采的工作面上、下端部不进行放煤，不利于工作面端头区域顶板切顶，工作面后方的采空区顶板容易形成较大的空顶范围，当顶板发生破坏时，采空区内的气体被迅速排出，容易造成工作面瓦斯浓度瞬时超限，同时大量气体的瞬时排出也会对工作面和巷道造成巨大的冲击，不利于安全生产。而在放顶煤工作面上、下端部进行放煤有利于端头区域顶板的切顶垮落，可以避免采空区形成较大的悬顶空间，有利于放顶煤工作面巷道的维护以及工作面瓦斯浓度的控制。
当前放顶煤工作面采用的支架布置方式是4～6架“过渡支架”配合一定数量的“中间支架”，由于工作面刮板输送机的机头和机尾的体积较大，而现在所采用的端部支架是在低位放顶煤支架的基础上发展起来的，这就造成“过渡支架”与工作面刮板输送机的机头和机尾的间隙较小，不能放煤。然而，在放顶煤工作面上、下端部使用可中位放顶煤的过渡支架将实现工作面上、下端部放煤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种放煤的工作面支架配套方法，可以实现放顶煤工作面端部放煤从而提高放顶煤工作面煤炭资源回收率。
本发明采用的技术方案是：一种可实现放顶煤工作面端部放煤的支架配套方法，由中位放顶煤过渡支架和低位放顶煤支架组成，分别在工作面上、下端部布置2～3架中位放顶煤过渡支架，其他位置布置普通的低位放顶煤支架，工作面上、下端部的顶煤从中位放顶煤过渡支架掩护梁上的调节天窗放入到工作面后方刮板运输机的机头和机尾上，工作面中间部位的顶煤从低位放顶煤支架尾梁放入到工作面后方刮板运输机的中间槽上。
工作面上端部的顶煤通过中位放顶煤过渡支架掩护梁上的放煤天窗放入后部刮板运输机机头上。
工作面下端部的顶煤通过中位放顶煤过渡支架掩护梁上的放煤天窗放入后部刮板运输机机尾上。
工作面中部的顶煤通过低位放顶煤支架尾梁与后部刮板运输机中部槽的空隙放放入后部刮板运输机中部槽中。
本发明的有益效果是，在保证放顶煤工作面回采安全的基础上，将工作面上、下端部的顶煤放出，减少了放顶煤开采过程中的煤炭损失，提高了煤炭资源的回收率，有利于提高经济效益，降低开采成本，降低采空区瓦斯浓度以及煤层的自燃等现象；提高了采空区上方顶板的切顶效果，降低工作面来压强度，同时有利于回采巷道的维护。
附图说明
图1为本发明的放顶煤工作面支架工作面布置图。
图2为本发明的放顶煤工作面上端部剖面图。
图3为本发明的放顶煤工作面中部剖面图。
图4为本发明的放顶煤工作面下端部剖面图。
附图标记说明：1-运输巷，2-转载机，3-运输巷超前支护，4-前部刮板运输机机头，5-后部刮板运输机机头，6-中位放顶煤过渡支架，7-采空区，8-低位放顶煤支架，9-中位放顶煤过渡支架，10-后部刮板运输机机尾，11-前部刮板运输机机尾，12-轨道巷超前支护，13-轨道巷，14-前部刮板运输机中间槽，15-后部刮板运输机中间槽，16-中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗千斤顶，17-中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗，18-液压支架掩护梁，19-低位液压支架尾梁，20-支架前部千斤顶，21-支架后部千斤顶，22-拉链。
具体实施方式
如图1本发明的放顶煤工作面支架工作面布置及剖面图所示，本发明的放顶煤工作面支架布置主要是在工作面上端部布置三架中位放顶煤过渡支架6，工作面下端部布置三架中位放顶煤过渡支架9，上端部与下端部之间的其余位置布置低位放顶煤支架8。通过调节中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗千斤顶16，控制中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗17的打开与闭合，使工作面端部的顶煤通过中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗17分别放入后部刮板运输机机头5和后部刮板运输机机尾10；通过调节低位放顶煤支架8，使动作面中间部位的顶煤通过低位放顶煤支架尾梁19与后部刮板运输机中部槽15的空隙放放入后部刮板运输机中部槽15。
如图2本发明的放顶煤工作面上端部剖面图所示，工作面上端部中位放顶煤过渡支架6与前部刮板运输机机头4通过支架前方千斤顶20连接，通过调节支架前方千斤顶20控制工作面上端部中位放顶煤过渡支架6和前部刮板运输机机头4的移动；工作面上端部中位放顶煤过渡支架6与后部刮板运输机机头5通过支架后方千斤顶21连接，通过调节支架后方千斤顶21控制后部刮板运输机机头5移动。
如图3本发明的放顶煤工作面中剖面图所示，工作面低位放顶煤支架8与前部刮板运输机中部槽14通过支架前方千斤顶20连接，通过调节支架前方千斤顶20控制前部刮板运输机中部槽14和低位放顶煤支架8的移动；工作面低位放顶煤支架8与后部刮板运输机中部槽15通过拉链22连接，通过调节拉链22控制后部刮板运输机中部槽15移动。
如图4本发明的放顶煤工作面下端部剖面图所示，工作面下端部中位放顶煤过渡支架9与前部刮板运输机机尾11通过支架前方千斤顶20连接，通过调节支架前方千斤顶20控制工作面下端部中位放顶煤过渡支架9和前部刮板运输机机尾11的移动；工作面下端部中位放顶煤过渡支架9与后部刮板运输机机尾10通过支架后方千斤顶21连接，通过调节支架后方千斤顶21控制后部刮板运输机机尾10的移动。
Claims (2)
1.一种可实现放顶煤工作面端部放煤的支架配套方法，其特征在于由掩护梁带有放煤天窗的中位放顶煤过渡支架和低位放顶煤支架组成，分别在工作面上、下端部布置2～3架掩护梁带有放煤天窗的中位放顶煤过渡支架，其他位置布置普通的低位放顶煤支架；工作面后部刮板运输机的机头和机尾分别位于掩护梁带有放煤天窗的中位放顶煤过渡支架底座的后方，并通过千斤顶进行连接；工作面上、下端部的顶煤从掩护梁上的调节天窗放入到工作面后方刮板运输机的机头和机尾上，工作面中间部位的顶煤从低位放顶煤支架尾梁放入到工作面后方刮板运输机的中间槽上；
工作面上端部的顶煤通过掩护梁带有放煤天窗的中位放顶煤过渡支架掩护梁上的放煤天窗放入后部刮板运输机机头上；
工作面下端部的顶煤通过掩护梁带有放煤天窗的中位放顶煤过渡支架掩护梁上的放煤天窗放入后部刮板运输机机尾上；
工作面上端部和下端部的中位放顶煤过渡支架分别与上端部和下端部的千斤顶相连接；通过调节工作面上端部和下端部的中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗的千斤顶，控制工作面上端部和下端部的中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗的打开与闭合，使工作面上端部和下端部的顶煤通过中位放顶煤过渡支架调节放煤天窗分别放入后部刮板运输机机头和后部刮板运输机机尾。
2.根据权利要求1所述一种可实现放顶煤工作面端部放煤的支架配套方法，其特征是：工作面中部的顶煤通过低位放顶煤支架尾梁与后部刮板运输机中部槽的空隙放入后部刮板运输机中部槽中。
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