岱河矿悬浮支柱应用发言材料

1、岱 河 煤 矿5210工作面DWX31.525/100型悬浮支柱应用报告二七年九月四日5210工作面悬浮支柱应用报告一、工作面概况及回采工艺1、工作面概况岱河煤矿5210工作面位于三水平二采区，工作面走向长400m，倾向宽135m。工作面五煤层煤层结构复杂，赋存较稳定，厚度为2.33.2m，平均2.8m；煤层倾角为6°，为近水平煤层，硬度系数f2；共有两个煤分层，一层厚0.5m的夹矸。工作面基本顶为厚11.3m的灰白色厚层状中细粒砂岩，直接顶为厚10.6m、夹一层0.6m的薄煤层的砂质泥岩或泥岩及三煤层采空区，局部为薄层状中细粒砂岩；直接底为厚6.5m的灰色块状砂质泥岩。工作面煤岩层

2、综合柱状图如图一所示。工作面机风巷均采用锚网支护，机巷宽3.8m、高2.8m，采用机轨合一布置；风巷宽3.0m、高2.6m，巷道均跟直接顶施工。图一 工作面煤岩层综合柱状图2、回采工艺选择方案一：采用普通单体支柱采用普通DZ系列的单体液压支柱进行支护，使用DZ3125/100型单体液压支柱支护。由于DZ系列的单体液压支柱设计上的缺陷，DZ3125/100型单体液压支柱的伸缩行程只有800mm，煤层厚度变化较大时，要更换支柱。如当5210工作面局部煤层厚度在2.3m左右时，DZ31型单体液压支柱就不能满足需要，必须更换支柱，当煤层变厚时又要重新换回，支柱对煤层厚度变化的适应性较差。DZ31型单体

3、液压支柱的注液阀有两个，一个位于活柱上，一个位于缸体上，活柱上的注液阀随注液随活柱上升，升至2.6m后人员就无法操作，必须换用下部支柱缸体上的注液阀进行注液；使用下部的注液阀进行注液时，顶梁挤压顶板后，经常脱落小块矸石，对注液人员造成了较大的安全威胁；由于注液阀设计位置上的缺陷，现场操作也极为不便。DZ31型单体液压支柱的重量重，在无液的情况下每根重达103kg，现场操作过程中，搬运支柱体力消耗量大。由于DZ31型单体液压支柱的行程小，最小高度为2.3m，支柱直立时重心高，操作中搬运困难，特别是在倾角较大的工作面极易发生倒柱伤人事故。方案二：采用悬浮式单体支柱采用新型的DWX型柱塞悬浮式单体支

4、柱进行支护，使用DWX31.525/100型单体液压支柱支护。由于DWX系列的单体液压支柱采用柱塞悬浮式技术原理，悬浮力达到工作阻力的五分之四，立柱受力仅为五分之一，大大提高了支柱的稳定性和安全性，也提高了支柱的承载能力和抗偏载能力。DWX31.525/100型单体液压支柱工作行程大达1370mm，能充分适应煤层厚度的变化，使用中一般无需更换支柱。DWX31.5型单体支柱注液阀设于支柱手把体上，使用中高度在1.7m左右，注液时三用阀不随活柱的升高而升高，操作方便，安全可靠。DWX31.5型单体液压支柱的重量较轻，在无液的情况下每根仅重65kg，整柱重量比DZ3125/100型单体液压支柱减轻了

5、38kg。DWX31.5型单体支柱行程大，支柱的最小高度仅1780mm，搬动、运输、使用均很方便。由于新型的DWX31.5型柱塞悬浮式单体液压支柱性能优越，能充分适应工作面煤层厚度变化，使用中现场操作方便，因此选择使用DWX31.525/100型单体液压支柱支护。工作面直接顶为典型的复合顶板，悬漏后极易离层掉落，顶板控制要以“护”为主，以有效防止漏垮型顶板事故的发生，因此工作面使用3.2m长型钢梁错梁对棚交替迈步支护，并铺塑料网的方式控制顶板。3、工作面回采工艺工作面采用炮采工艺，循环进度1.0m，因而支柱的排距为1.0m。根据以上计算，柱距L2为0.69m既能满足要求，考虑一定的安全系数，取

6、柱距L2为0.4m（其中，型梁对棚柱距为0.3m，棚间相邻型梁柱距为0.5m，平均为0.4m）。工作面支护参数见图二。图二 工作面支护平剖面图工艺流程：其支护形式为：采用3.2m长的梁对棚错梁齐柱交替迈步形式支护，每对棚为“二梁七柱（煤帮柱一棚一棵）”；主梁定位：柱距梁尾分别为300mm、1300mm、2300mm、3100mm，副梁定位：柱距梁尾分别为300mm、1300mm、2300mm；主、副梁间距300mm，对棚梁错距1000mm，循环进度1000mm。炮采工艺流程为：打眼装药放炮回柱移窜梁过顶人工出煤移车支柱。放炮前连网吊网，放炮后展网移窜梁架棚，移车后回老塘侧点柱，贴刮板输送机老塘

7、侧支工作面第一排柱。移梁架棚时的操作步骤（如附图3所示）为：先回工作面第四排柱，支于对棚的大棚档间的顶板上，并与工作面第三排柱支齐。此时，在需要移窜的梁底部，人行道第一排、第二排或两排同时吊挂托杆（确保卸载后的梁安全牢固的落在托杆上）。再卸载梁下老塘侧第二棵柱并及时支于顶板上。然后三人密切配合卸载梁下的最后一柱使顶梁脱离顶板，把卸载的支柱用防倒绳牢固地拴挂在另外一棵正规有劲的支柱上，三人配合移梁至煤壁，再升梁尾柱过顶架棚, 煤帮打贴帮柱。回第三排的点柱贴刮板输送机老塘侧支第一排柱。移车后回老塘点柱贴输送机老塘侧支第一排柱。移梁架棚要分组逐棚进行，防倒绳要及时拴挂。炮采时，顶板条件差处，除铺好顶

8、网外，每棚过顶塘材不少于5根，煤帮打贴帮柱并用大笆和塘材背严帮，放炮前先手镐落煤移梁，架好棚支好临时柱后再放松动底炮。放炮时应放小炮，留不小于3m的煤垛，放炮后及时出煤打贴帮柱并背帮。图三 工作面工艺流程图落煤：落煤方式：爆破落煤。炮眼布置方式及放炮方法（炮眼布置三视图1:100）。炮眼布置方式三角眼放 炮 方 法毫秒微差电雷管正向装药、正向起爆联 眼 方 式单机串联一次放炮个数6个装 药 量顶眼0.3kg底眼0.45kg说 明图中1、2、3、4、5为雷管段数说明：炮眼装药量在实际装药、放炮工作中要视顶底板情况酌情使用药量，但不得超过表中给定的装药量，要控制好装药、放炮，谨防掉顶或其他事故的发

9、生。装煤、运煤：放炮装煤和人工装煤相结合；工作面运煤使用SGW150型刮板输送机，机巷使用SGW40/55型刮板输送机和SD-40P型胶带输送机。二、工作面支柱的支设管理与矿压观测1、支柱的支设管理为延长悬浮支柱使用寿命，防止生产过程中支柱损坏，支柱支设使用过程中，遵循以下要求：支柱要垂直顶、底板支设，并有一定的迎山角度，使支柱顶盖与顶梁呈面接触。支柱卸载阀要朝向煤壁，以保证回柱安全。支柱顶盖的四爪要顶在梁花边的凹槽内，严禁将顶盖的四爪顶在梁花上或铰接梁接头处。注液枪不用时，要置于人行道老塘侧支柱手把体上，严禁丢在底板上。支柱注液阀上有煤尘时，要先用注液枪冲洗干净后再进行注液，防止粉尘进入支柱

10、缸体。支柱使用过程中，要注意保护活柱密封面，防止炮崩或受到硬、锐物的撞击。回柱时要将活柱全部缩入油缸后，方可搬运移动。支柱搬运过程中要轻拿轻放，严禁摔砸。回掉、备用及损坏支柱一率顶盖朝上竖起放置，严禁随意抛置。采高不足时要及时更换支柱或加大采高，确保支柱活柱伸出量不低于150mm；采高过大时要及时接木料降棚并抬车降低采高，严禁支柱超高使用，活柱要留有100mm的行程。严禁将使用支柱推移刮板输送机，严禁用支柱手把体吊、挂重物。附近有粉尘时，严禁拆卸支柱零部件。2、5210工作面矿压观测本工作面主采五煤层，顶板中等稳定，回采过程中随回随落，跟顶跟底回采，平均采高2.8m，回采过程中过轨道巷及局部受

11、断层影响，且断层变化较大，对安全生产和工作面的正规循环作业造成了很大的影响。回采过程中，根据矿压观测资料获得以下矿压观测数据：观测时间：2005年3月16日2006年10月4日面长：130m平均采高：2.8m平均倾角：6°支柱型号：DW31.5250/100X顶梁型号：3.2m梁支护密度：1.78棵/m2支护强度：446 KN/m2初次垮落步距：6m直接顶类型：1类 底板比压：8.0Mpa项 目单位数值基本顶初次来压基本顶等级级来压步距m12支柱载荷平均值KN/根180最大值250支柱钻底平均值mm40周期来压来压步距m6支柱载荷平均值KN/根160最大值220顶底板移近量平均值mm

12、210最大值320超前压力影响范围风巷m60机巷15三、经济技术效益与社会效益1、5210工作面采用悬浮支柱大采高技术，工作面自2006年3月16日投产至2006年10月3日收作，工作面采高由使用普通单体支柱的2.4m提高到2.8m，工作面回采率达96.6%，比采用DZ25支柱多回收煤炭达3万多吨，创纯经济价值400多万元；未发生一起轻伤及以上事故，创造了良好的经济和社会效益。2、复合顶板条件下的悬浮支柱大采高技术，根据DWX系列单体液压支柱的柱塞悬浮式技术原理，充分利用了支柱承载能力和抗偏载能力强的特点，提高了支架的稳定性和安全性。3、选用悬浮支柱对棚型钢梁塑料顶网的支护方式，工作面护顶效果

13、好，煤壁基本无片帮掉顶现象，保证了支护空间内复合顶板的完整性。4、悬浮支柱大采高技术，是解决厚度在3.0m左右，走向又较短可采块段开采技术难题，提高煤炭资源回收率，降低巷道掘进率，提高工作面单产的有效途径，具有广阔的推广应用前景。现部分生产矿井正拟借用我矿的成功经验，推广应用悬浮支柱大采高技术。5、DWX型单体液压支柱是DZ型单体液压支柱的替代产品，其技术性能均占较大的势优，于2003年被国家列为“十五”国家科技成果重点推广项目计划，DWX型柱塞悬浮式单体液压支柱推广应用前景十分广阔。四、存在的主要问题及改进意见1、存在主要问题：根据5210工作面现场使用情况分析，DWX31.525/100型

14、单体液压支柱主要存在以下问题：支柱活柱密封面易损坏。支柱在炮采工作面作为贴帮柱使用时，受炮崩及煤壁侧压影响，支柱活柱密封部位易损坏漏液。支柱缸体内拉伸弹簧易疲劳。在工作面采高较大（3.0m以上）时，支柱长时间使用后，部分出现活柱不能全部缩回缸体、降柱速度慢等现象。支柱投入使用前排除缸内气体困难。因支柱活柱内气体只能从三用阀排出，需将支柱平放反复升卸数次也难于将活柱内气体完全排出，支柱缸内气体存有气体现场使用时安全威胁较大。支柱重量偏重。支柱无液时重量为65Kg，带乳化液时重达76Kg，支柱回收时很难将缸体内乳化液完全放出，这样就增加了搬运支柱的劳动强度。2、改进建议：支柱密封装置需进一步加强。悬浮支柱的活柱密封装