綜采放頂煤基本知識

綜采放頂煤基本知識一、 放頂煤液壓支架類型：放頂煤液壓支架按結構形式可以分為四種類型：1、掩護式；2、支撐掩護式；3、支撐式；4、簡易式（節(jié)式）。在這四種類型中，又有高、中、低位三種放煤方式。二、 高、中、低位放頂煤支架的特點及適用條件1、高位放頂煤液壓支架的特點及適用條件高位放頂煤液壓支架是指單輸送機、短頂梁、掩護梁開天窗高位放煤的掩護式支架。這類支架的特點是：（1） 、支架結構簡單，采煤機割的煤和放落的煤由一部輸送機運出，端頭維護空間小，整個工作面設備布置與普通長壁工作面相同，便于維護管理，減少事故的發(fā)生點。（2） 、支架的長度較短，結構緊湊，穩(wěn)定性和封閉性都較好。（3） 、掩護梁放煤口尺寸較大，有利于頂煤的放出，但是放煤口位置高，丟煤多，采出率較低，煤塵大，支架通風斷面小，使得防滅塵工作量大。（4） 、由于頂梁短（約1.2米），放煤口位置距煤壁較近，因此對煤層冒放性的要求較高。一方面要求梁端頂煤完整、不冒頂、不片幫；另一方面要求在頂梁后，頂煤破碎，即放煤口能順利放出。（5） 、放煤槽在放煤狀態(tài)時與底座呈35o夾角，難以達到400，如果當仰采角度為100時，就開始出現(xiàn)放煤流動不暢，向左右溢出，大部分落在輸送機采空側，嚴重影響放煤工序的進行和頂煤的放出。（6） 、支架在放煤時正常行人通道基本上被切斷，減少了工作面安全出口。（7） 、采放同用一部輸送機，不能前后平行作業(yè)，影響產量的提高。適用條件：高位放頂煤支架只適用于煤質中硬，節(jié)理裂隙比較發(fā)育，煤層厚度7m左右，煤層底板較硬及煤層含水率較高的條件。由于高位放頂煤支架對復雜煤層條件的適應性差，以及結構上不可克服的缺陷，該種支架目前已很少使用，屬于已被淘汰的架型。2、 中位放頂煤液壓支架的特點及適用條件中位放頂煤液壓支架是指雙輸送機運煤，在掩護梁上開放煤口中位放煤，使用支撐掩護式液壓支架。其特點為：（1） 、支架穩(wěn)定性、密封性好，抗偏載和抗扭能力大，不易損壞。（2） 、放煤口距煤壁遠，有助于工作面前方頂煤的維護。支架頂梁長，有利于反復支撐頂板，增加頂煤的破壞程度。支撐底座長，可減小支架對底板的比壓，而且分布比較均勻。（3） 、由于采放分別使用兩部輸送機，可以實現(xiàn)平行作業(yè)，實現(xiàn)高產高效。（4） 、后部輸送機放在支架底座上，后部空間有限，造成大塊煤通過困難，并且移架阻力較大。（5） 、受放煤口尺寸的限制，架與架之間有脊背三角煤放不下來，同時放煤口易發(fā)生大塊煤堵塞現(xiàn)象。（6） 、放煤口位置較高，丟煤多，采出率較低，煤塵較大。（7） 、掩護梁不能擺動，二次破煤的能力差。適用條件：礦壓顯現(xiàn)劇烈，有懸頂危險的條件。由于中位放頂煤放煤時煤塵較大，尾梁不能擺動，放煤口尺寸又受結構限制，因此放煤效果不好。所以中位放頂煤支架目前已逐步被低位放頂煤支架所取代。3、 低位放頂煤支架的特點及適用條件這是一種雙輸送機，在掩護梁后部鉸接一個帶有插板的尾梁，低位放煤的支撐掩護式液壓支架。這類支架有一個可以上下擺動的尾梁，擺動幅度在450左右，用以松動頂煤，并維持一個落煤空間。尾梁中間有一個液壓控制的放煤插板，用以放煤和破碎大塊煤。其主要特點為：（1）、具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，沒有脊背損失，采出率高。（2） 、和其它支架相比，從煤壁到放煤口的距離最長，經過頂梁的反復支撐和在掩護梁上方的垮落，使頂煤破碎充分，對放煤極為有利。（3） 、后輸送機沿底板布置，浮煤容易排除，移架輕快，同時尾梁插板可以破碎大塊煤，使放煤口不易堵塞。（4） 、低位放煤使煤塵減少，有利于降塵。（5） 、后部放煤空間大，有利于頂煤冒落，放煤效率高。適用條件：低位放頂煤液壓支架適應性強，在急傾斜煤層緩傾斜中硬煤層和三軟煤層放頂煤開采中取得成功，是目前我國廣泛使用的放頂煤液壓支架架型。4、輕型放頂煤液壓支架的特點和適用條件基于放頂煤開采工作面礦壓顯現(xiàn)一般不強烈，支架受力低于分層開采這一特征，針對國內煤礦普遍放頂煤支架一般比較重，外形尺寸大，結構復雜，拆裝運輸困難且不適應具有復雜煤層地質構造條件的煤礦的特點，我國又研制開發(fā)了輕型放頂煤支架。目前輕型放頂煤支架主要有單擺桿和單鉸接兩大類型。單擺桿輕型放頂煤支架的主要特點：1、 采用單擺桿機構使支架相關部件容易實現(xiàn)緊湊布置，將擺桿布置在兩后柱之間，充分利用空間。支架結構簡單、緊湊、外型小、操作簡單、安裝運輸方便。2、 支架穩(wěn)定性好。單擺桿輕型放頂煤支架頂梁與底座之間的連接銷明顯減少，裝配間隙小，支架具有較好的剛性和穩(wěn)定性。3、 支架造價低。由于采用了單擺桿緊湊型布置，取消了普通放頂煤支架的掩護梁、部分連桿及銷軸，因此結構簡單、重量輕、體積小、價格便宜。4、 支架有效空間大，有雙人通道。由于擺桿放在兩后柱之間，所以前、后柱之間具有較大的行人空間。另外，擺桿在底座上的鉸點高，支架后部也有較大的空間，便于清理浮煤和拆裝檢修輸送機。單鉸接輕型放頂煤支架的特點：1、 支架具有高度的全封閉能力，對無立柱空間頂板的全封閉比率高達96%，十分適合解決“三軟”煤層和較薄厚煤層綜放開采端面頂板易冒落的要求。2、 由于這種支架掩護梁的上表面為兩個以上不同傾角的平面組合而成，可以使頂煤緩慢下沉，逐步破碎，減少混矸，也可以緩解軟頂煤切頂線內移的問題。支架后部放煤機構可以大大減少較薄厚煤層放煤時的混矸。3、 后立柱為雙作用油缸，即能承受壓力，又能承受拉力。當頂梁受載前移時，仍保持頂梁處于較好的工作狀態(tài)。支架后柱可以有效地控制頂梁位態(tài)，可有效防止架間漏矸和控制破碎頂板。4、 這種液壓支架的掩護梁和與底座固聯(lián)的椅背形支撐構建鉸接，支架內力較小，且掩護梁下端安裝有短梁低位放煤機構，這種支架機構有別于四連桿機構或單擺桿機構、擺動長尾梁機構的支架，因而不僅結構簡單、重量輕、支架穩(wěn)定性好，還改善了掩護梁的受力狀況。5、 支架設計有防倒防滑機構，可用于傾角較大的厚煤層，有效防止工作面綜采設備的下滑。支架拉架力大，結構簡單，工作可靠。6、 支架后部的放煤空間較大，在支架工作時，能保持放煤空間不因支架支撐力狀況變化而改變。7、 支架在工作時隨著頂板下沉，有指向煤壁的水平支撐力產生，對維護軟頂煤有很大好處。8、 支架結構簡單、緊湊、重量輕，便于拆裝運輸。適用條件：1、 煤層堅固性系數f小