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1、兀型組合鋼梁在炮采放頂煤工作面中的應(yīng)用管理 紅嶺煤礦井下開(kāi)采山西組二1煤層。直接頂為砂質(zhì)泥巖，裂隙發(fā)育，易垮落， 老頂為砂巖。屬于中等穩(wěn)定，II類頂板。煤層厚度 3.1 —7.4m,平均厚度6.2m, 傾角10-25 ,為一穩(wěn)定性中硬厚煤層。目前井下生產(chǎn)采區(qū)有14、15兩個(gè)采區(qū)， 每個(gè)采區(qū)一個(gè)回采工作面，兩個(gè)工作面全部采用單體柱、較接頂梁配合塑料網(wǎng)護(hù) 頂支護(hù)方法，走向長(zhǎng)壁傾斜沿底放頂煤一次采全高區(qū)內(nèi)后退式全部垮落采煤方法， 剩余頂煤，在老塘放頂后回出。 2008年初四采區(qū)14101準(zhǔn)備工作面正在布置，工作面上下巷全部采用 U型鋼 加金屬網(wǎng)配合木背板支護(hù)，兩巷道凈斷面均為 8.03?。以往工

2、作面上下巷都采用 工字鋼棚支護(hù)，斷面小，支架變形嚴(yán)重，普遍存在前掘后壞現(xiàn)象，工作面回采過(guò) 程中上下巷受采動(dòng)影響，支架變形極快，嚴(yán)重制約著工作面的正常安全生產(chǎn)。在 14101工作面上下巷采用大斷面U型鋼可縮性支架支護(hù)后，雖有變形，但完全能 滿足工作面正常安全生產(chǎn)需要及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的要求。 解決工作面兩巷支護(hù)問(wèn)題后，鑒于紅嶺礦以前在工作面采用回采方法在回采 過(guò)程中工程質(zhì)量極難管理，即頂梁不平、柱排距不均勻、支護(hù)工序復(fù)雜、支護(hù)材 料多、支架棚極易變形、端頭支護(hù)使用不規(guī)范，且回采率低、煤質(zhì)差，工人勞動(dòng) 強(qiáng)度大等問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，根據(jù)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策大力提倡使用新工藝、 新材料、新設(shè)備、新技術(shù)在各行

3、業(yè)生產(chǎn)中創(chuàng)新應(yīng)用，我公司為加快礦井建設(shè)高產(chǎn)、 高效、節(jié)能礦井的步伐，減少煤炭資源損失，提高原煤質(zhì)量，確保放頂煤工作面 開(kāi)采更科學(xué)、安全、經(jīng)濟(jì)、高效的條件下進(jìn)行，經(jīng)公司研究決定，在 14101炮采 放頂煤工作面采用兀型組合鋼梁配合新型金屬菱形網(wǎng)對(duì)工作面進(jìn)行支護(hù)開(kāi)采。 2主要工藝簡(jiǎn)述如下: 工作面落運(yùn)煤：由于煤質(zhì)松軟，工作面采用單排眼爆破落煤，人工霍煤，安 裝刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，此時(shí)，刮板輸送機(jī)為于煤墻側(cè)。采煤進(jìn)尺為1.1m。 工作面支護(hù)：工作面采用刀型長(zhǎng)鋼梁對(duì)棚二梁五柱的支護(hù)方式，棚距為0.6m, 主副梁間距為0.1m。最大才5頂距3.5m,最小才5頂距2.4m。安全出口采用4.0m長(zhǎng) 刀型鋼

4、梁四組八根，每梁由四跟單體柱支護(hù)。每組均順次單梁前移，另一根隨后 跟進(jìn)。工作面采用1.3 x 1.5m金屬菱形網(wǎng)配合小圓木進(jìn)行護(hù)頂。 放頂煤：采煤、放頂煤平行作業(yè)。放煤采用單輪間隔放煤，從下至上的順序 進(jìn)行，見(jiàn)研閉口。放煤口間距為 1.2-1.5m ,放煤口規(guī)格0.4X0.4m。工作面一采 一放，放頂步距為1.1m,此時(shí)輸送機(jī)位于老塘側(cè)，放落的煤由運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。 移輸送機(jī)：工作面放煤，清煤后，將輸送機(jī)移至煤墻側(cè)，鋪設(shè)好后，可進(jìn)行 下一循環(huán)的工作。 支護(hù)工作面采用兀型組合鋼梁配合單體液壓支柱支護(hù)，加上高強(qiáng)度金屬菱形 網(wǎng)護(hù)頂，長(zhǎng)排梁對(duì)棚支護(hù)，分主副梁墊步前移，煤墻采煤，老塘放煤，工作面形成雙

5、側(cè)出煤，工作面控頂距最大為3.4m,最小才5頂距2.4m,工作面控頂距縮小后風(fēng)速 提高，放炮后能快速吹散工作面的瓦斯，且長(zhǎng)鋼梁對(duì)棚支護(hù)頂板整體穩(wěn)定性高， 老塘放煤后有金屬網(wǎng)擋研，且老塘整齊一致，工作面頂?shù)装逡平靠s小。 工作面采用刀型鋼梁配合單體支柱支護(hù)，其工藝流程為：打眼一一放炮一一 移主梁（前步梁）一一支設(shè)后方兩柱一一霍煤一一支設(shè)前貼幫柱一一回柱放頂（移 后步梁）一一開(kāi)口放煤一一補(bǔ)網(wǎng)堵口一一移輸送機(jī)，完成一個(gè)循環(huán)。 3實(shí)際應(yīng)用效果 工作面通過(guò)采用兀型組合鋼梁配合單體液壓支柱支護(hù)，加上高強(qiáng)度金屬菱形 網(wǎng)護(hù)頂，其安全程度高；煤墻采煤，老塘放頂煤，工作面形成雙側(cè)出煤，產(chǎn)量高，勞動(dòng) 強(qiáng)度小

6、，工效高。工作面控頂距縮小后風(fēng)速提高，放炮后能快速吹散工作面的瓦斯， 且長(zhǎng)鋼梁對(duì)棚支護(hù)頂板整體穩(wěn)定性高，老塘放煤后有金屬網(wǎng)擋研，且老塘整齊一 致，工作面頂?shù)装逡平靠s小。不僅改善了工作面作業(yè)環(huán)境，且又便于工作面工 程質(zhì)量管理。 其主要優(yōu)點(diǎn)： 刀型鋼梁是由兩根刀型鋼梁對(duì)焊而成，易保證質(zhì)量，結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，支護(hù)強(qiáng) 度高，不易損傷。 選擇與工作面礦壓顯現(xiàn)相適應(yīng)的型號(hào)， 可以做到合理、節(jié)約，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。 使用刀型鋼梁只需掏出梁窩，就可前移頂梁；支好支架后再采運(yùn)下部的煤， 同時(shí)縮短了支架的端面距，減少頂板裸漏時(shí)間和裸漏面積，能及時(shí)有效地支護(hù)端 面頂板，防止或減少端面頂板的早期離層和冒落。 使用

7、刀型長(zhǎng)鋼梁后，可以避免因錢接頂梁的歪斜松動(dòng)而導(dǎo)致頂板的漏頂和冒 頂。 當(dāng)煤層賦存地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，采煤進(jìn)度和放頂步距不受象錢接頂梁那樣 的限制，可已任意調(diào)整，另外，支架的排距也可靈活調(diào)整，以適應(yīng)頂板壓力的變 化。 采用單輪間隔放煤輔助工序少，易于掌握，對(duì)頂煤的擾動(dòng)也小，煤炭損失少， 混肝石少，容易保證煤質(zhì) 采用低位放煤口，具優(yōu)點(diǎn)底煤丟失少，采出率高，飛揚(yáng)在工作面的煤塵少， 有利于工人健康；低位放煤口不會(huì)造成放煤時(shí)煤研滾落傷人等危害，封堵口時(shí)方 便、迅速，安全。另外，在工作面移支架過(guò)程中頂煤隨之垮落，放煤前冒落帶研 石已基本充填滿采空區(qū)，放煤后冒落的研石仍能高出支架梁頭，支架受上部大塊 研石的沖擊較小，有利于支架的穩(wěn)定和工作面安全。 4取得的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益 工作面通過(guò)采用兀型組合鋼梁配合單體液壓支柱支護(hù)，加上高強(qiáng)度金屬菱形 網(wǎng)護(hù)頂不僅改善了通風(fēng)、行人條件，且確保了作業(yè)人員的安全；簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié); 提高工作面支架整體穩(wěn)定安全性；提高工作面回采率；采用新型金屬菱形網(wǎng)護(hù)頂 后，減少研石進(jìn)入煤流，保證煤炭質(zhì)量符合要求；能便于工作面工程質(zhì)量管理， 及規(guī)范使用端頭支護(hù)（機(jī)頭大棚），使工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化更上臺(tái)階；減少工作面 材料消耗；降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，提高采面安全可靠程度； 其綜合效益特別顯著。