龙泉煤矿115201工作面端头支护方案(修改版)

龙泉煤矿 115201 工作面端头支护方案 一 105021 工作面参数 工作面走向长度 1050m 煤层平均倾角 67 煤层平均厚度约 11 5m 巷道采用锚网索支护 运输巷宽度 4m 回风巷宽度 3 6m 工 作面实行水平分段开采 阶段垂高 15m 工作面切眼沿煤层厚度进 行布置宽度约 12m 二 115021 工作面综采设备布置情况 工作面布置有放顶煤液压支架 6 架 采煤机一台 运输机 2 台 桥转式转载机一台 三 工作面运输巷端头支护情况 由于前期综采工作面设备配套时 未考虑到运输巷端头支护和 放顶煤时后部运输机机头部与支架配置的特殊要求 因 1 2 支架 后部尾梁在放煤时与后部运输机机头存在干涉 导致 1 2 支架无 法正常放顶煤 运输巷端头段出现约 4 5m 支护安全威胁区 运输 巷端头空顶面积约 10 62m 5 9m 1 8m 放顶煤采放比也无法达 到技术要求 且同时给采空区提供了足够的自燃因素 为此防灭火 工作压力增大 四 运输巷端头支护方案要求 1 从支护技术方案方面必须做到切实可行 可靠 方便 2 经济方面必须做到合理可行 制作技术简单 满足矿井现有 技术 经济能力 3 安全性方面必须做到符合煤矿安全规范 选型合理 操作方 便 技术指标符合规范 4 解决运输巷端头的安全支护 并要保证设备的安全运行 五 运输巷端头支护方案分析 1 采用工字钢配单体支柱进行支护方案 钢梁长度 2 2m 2 8m 单体支柱 排距 0 8m 在支护过程中 后部运输机与转载机尾必须 使用单体支柱 2 排 且 1 2 支架无法正常放顶煤 导致 2 支架尾 梁部至运输巷顶板侧存在严重安全威胁区面积达 8 1m 4 5m 1 8m 人员操作困难 安全威胁大 无法进行正常支护 故对该方案需谨 慎实施 2 采用液压支架支护方案 目前已无法进行 故对该方案无法实 施 3 自移式端头液压支护板支护方案 利用工作面运输机机头架 运输机拉移装置 支护板 支撑千斤顶等 运用液压工作原理 悬 臂梁等支护理论解决运输巷端头安全支护 六 自移式端头液压支护板支护理论及操作原理 1 运输机机头架结构为整体铸造 机头槽帮厚 80mm 且托移梁 整体连接在机头架上 根据结构和受力分析 在满足运输机安全运 行 运输机技术要求的情况下 在机头槽帮适当位置设置支撑点 为确保运输机机头支撑点的可靠性 在支撑点处使用 11 工字钢 加固处理 使用支撑千斤顶和支护板 制作 对顶板进行支护 不 会影响设备性能 并能达到对运输巷端头部顶板的支护效果 2 支护理论及受力分析 1 支护理论 根据悬臂梁理论中的正悬臂和倒悬臂对支护要求进行分析 后 部运输机支护板 简称 1 板 采用正悬臂进行支撑受力 前部运输 机支护板 简称 2 板 采用倒悬臂进行支撑受力 顶板压力通过支 护板传递至支撑千斤顶 再通过机头槽帮传递至底板 从而达到安 全控制运输巷端头顶板 2 受力分析 A 确定端头支护强度 按中国矿大综采放顶煤经验公式估算 放顶煤工作面以煤层厚度与岩石容重的乘积表示支架支护强度 安全专篇 初步设计 即 q k n M0 21 式中 q 支架支护强度 kN k 安全系数 取 k 1 2 1 5 k 取 1 4 n 折算系数 n 9 768 M 0 79 M 煤层全厚 取 15m 顶煤容重 取 12 74kN 经计算 q 308 kN 0 308MPa 根据 115201 工作面支架受力情况进行分析 可以得到支架的支 护强度变化情况 在实际开采过程中 由于煤层平均倾角 67 故 端头支护强度应有所变化 严重安全威胁区 比理论数据 q 0 308 MPa 还有所减小 B 自移式端头液压支护板支护强度 液压支护板初撑力 Q q1 n 485 4 1940KN 液压支护板面积计算 S 3 5m 1 5m 5 25m 液压支护板支护强度 q Q S 1940 5 25 369 52 kN m2 0 369MPa q1 单千斤顶初撑力 485KN n 千斤顶根数 4 根 液压支护板支护强度 0 369 大于工作面端头顶板压力 0 308MPa 所以液压支护板满足要求 3 操作原理 利用液压工作原理 适当降 1 板的支撑千斤顶 支护板脱离顶 板适量后 一般为 100mm 150mm 操作支架的后部运输机拉移千 斤顶 即后部运输机机头部前移 同时带动 1 板前移到适当位置 停止前移后 立即将 1 板支撑千斤顶升起 并严实接顶 对该区域 的顶板进行支护 适当降 2 板的支撑千斤顶 支护板脱离顶板适量 后 一般为 100mm 150mm 操作支架的推移装置千斤顶 将前运 输机机头部前移 同时带动 2 板前移到适当位置 停止前移后 立 即将 2 支护板支撑千斤顶升起 并严实接顶 依次交替完成一个推 移循环 七 材料选备 千斤顶 缸径 140mm 杆径 105mm 行程 500mm 工作阻力 585KN 数