综采工作面安装方案.docx

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综采工作面安装方案

1002综采工作面安装方案

第一部分：

1002工作面概况

一、1002工作面地质概况

工作面切眼顶板9#煤同现回风巷停掘位置一样为小采区域，切眼内采空区与煤柱交错，且采空区内存在老窑水，故对切眼二次扩帮影响较大，扩帮过程中，应准备足够的排水设备。

考虑到切眼上部为采空区，打起吊锚索锚固力无法保证，建议该工作面所有大件起吊采用支设起吊梁起吊。

（1）、1002工作面参数：

10#煤煤层厚度1.7-2.4米；

煤层顶板岩石容重，2.5t/m3

煤层倾角0--12°平均3°

工作面长度为：

104.25米；

工作面安装支架为：

71～72架；

两端头采用液压支架配合单体支柱支护，（四对八梁迈步式）

超前支护形式：

长度30米，采用DW-25（28）型支柱配合3.2米Π梁支护。

（2）、10号煤层位于太原组下部，在井田西、东南部与11号煤层合并。

上距9号煤层2.10-5.53m，平均3.55m。

全区稳定可采煤层，煤层厚度1.07～2.40m，平均1.73m，根据1002工作面实测，该煤层厚度为2.0-2.4米，结构简单，含0-2层夹矸,该煤层为井田内稳定可采煤层，顶板岩性为页岩、砂质泥岩。

底板岩性为泥岩、砂质泥岩。

二、支架选型验算

（一）、支架高度：

1、架最大结构高度：

=2.4+0.3=2.7m

2、支架最小结构高度：

=1.7-0.4=1.3m

式中：

Mmax、Mmin为煤层最大、最小截高，mm；

S1考虑伪顶冒落的最大厚度，此处取300mm。

S2考虑周期来压时的下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上、底板下的浮矸之和，此处取400mm。

ZY3200/12/29型液压支架最大支撑高度2.9m（大于2.7m），最小支撑高度1.2m（小于1.3m），符合使用要求。

（二）、支护强度和工作阻力

1、支架支护强度：

式中：

K——作用于支架上的顶板岩石厚度系数，一般取5～8，此处取最大值8；

M——截高，取2.4m；ρ——岩石密度，一般取2.5×103kg/m3

q=8×2.4×2.5×103×10-5=0.48MPa

ZY3200/12/29型液压支架支护强度为0.53MPa，大于q，符合要

求。

2、支架支撑顶板的有效工作阻力：

式中：

F——支架的支护面积，5.5m2

Q=0.48×5.5×103=2640KN

ZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN，大于Q，符合要求。

3、支架支撑效率：

支架支撑效率：

有效工作阻力与支架工作阻力之比初选支架时可取80%左右：

=2640/3200=82.5%

故ZY3200/12/29型液压支架符合使用要求。

三、初撑力

初撑力大小对支架的支护性能和成本有很大影响。

较大初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性。

一般取初撑力为（0.6～0.8）倍的工作阻力。

ZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN，初撑力为2616KN（0.8175倍工作阻力），符合要求。

4、底板比压：

10#煤层底板岩性为泥岩、砂质泥岩，根据经验数据10#煤层底板比压值为3.0～6.0MPa，ZY3200/12/29型液压支架设计对地板比压值为1.29MPa，符合使用要求。

第二部分：

安装方案比较

一、1002综采工作面安装有以下两个方案：

一方案：

切眼内一次性扩帮完成，为保证顶板支护强度扩帮后再锚网支护的基础上套支2.8米工字钢梁一梁二柱进行联合支护，边扩帮边对原切眼进行下底，保证掘高不小于2.5米。

切眼支架在工作面安装点平行与切眼进行组装，边组装边安装。

二方案：

采取边扩边安的方式进行，掌子头到支架安装点的距离保持在6～15米，再锚网支护的基础上套支2.8米π梁一梁二柱进行联合支护,边扩帮边安装支架，最后进行工作面刮板输送机的安装。

支架在机尾固定安装地点进行组装，然后经支架装车平台装车，经轨道运输到安装地点卸车安装。

2、方案比较：

1、各方案优点如下：

一方案优点：

切眼一次扩帮完成，综采安装工序简单，支架与溜子可同步进行安装，不存在与掘进配合施工可避免窝工。

支架在安装点进行组装，可省去切眼铺设轨道、加工装车平台、支架专用车等工作量。

二方案优点：

边扩帮边安装支架，顶板暴露时间短，可有效保证顶板的稳定。

DZ-28支柱需用量较小，100根，可在安装支架回收后反复使用。

2、各方案缺点如下：

一方案缺点：

扩帮后顶板暴露时间长，但支护强度满足要求。

考虑到2.8米π梁数量不足，前期需投入260根2.8米工字钢梁，但预计损坏量不大，绝大多数可复用。

切眼掘高2.5米，若使用DZ-25支柱为超高支设，需支设DZ-28支柱（520根）。

二方案缺点：

综采安装工序复杂，容易造成窝工现象，支架在机尾组装，附加工程量大。

三、几点建议：

建议在地面进行液压支架组装试验，在保证可以人工便于安装的前提下，将液压支架井上拆除时的高度降到最低。

若2.5米高度无法进行支架组装，方案一也可以选择在机尾段组装支架。

第三部分：

第一方案施工工序

第一节切眼扩帮

一、扩帮前的准备工作:

1、切眼上下两端口的维护：

从材、运巷切眼成巷后推进方向5m范围内进行加强支护，采用DZ-25型单体液压支柱和3200㎜长的∏梁采用一梁二柱的方式平行于巷道套设。

2、1002运输巷与切眼贯通后，将30型溜子拆除放置到切眼内备用，将运输巷皮带一次性延长到切眼口处。

3、材料巷距离切眼60～73米处为低洼积水处，现使用圆木加强支护，为保证车辆的正常通行，使用2.8米π梁一梁二柱加强支护（20根π梁），将圆木撤掉。

此段现最处低高度为1.75米，若不满足综采设备运输要求，需进行拉底。

4、在材料巷切眼往外30米处设置80型泵站，并接通管路到切眼机头处。

二、扩帮施工及其它辅助工程

1、为满足切眼内综采设备的安装，切眼二次扩帮后掘宽为6米，掘高为2.5米。

原巷道掘宽为3.4米，扩帮掘宽为2.4米。

2、切眼扩帮完成后，在切眼距离材料巷5米处施工采煤机安装机窝，机窝规格为：

（15×0.8×2.5）米

3、扩帮完成后对材料巷距离切眼10米范围内巷道进行拉底，保证巷道掘高为2.5米，现此段巷道高度为2.15米，拉底厚度为0.25米。

（最后2～3架支架在此处进行组装）

4、扩帮完成后在切眼机尾处施工两个调车硐室，硐室规格根据

胶轮车运输长度尺寸确定。

三、扩帮后断面及支护方式：

1、切眼二次成巷断面：

扩帮后断面要求掘宽为6米，掘高为2.5米，掘断面为15㎡。

2、支护方式：

顶板支护采用Φ22×2200mm的螺纹钢锚杆和Φ17.8×4000mm的钢铰线锚索、钢筋网及钢筋拖梁联合支护，顶锚布置方式为“四、四”布置，间排距为800mm，每根顶锚杆、锚索分别配一支K2355型树脂药卷和一支Z2355型树脂药卷（中速药卷在下部，快速药卷在孔底），托板采用冲压托饼，顶板角锚杆用斜形托饼，锚索托盘用250×250mm的厚度14mm钢板。

在锚网支护的基础上切眼内交错支设2.8米工字钢梁，排距为800mm，煤帮考虑10#煤煤质较硬不进行支护，若出现片帮现象用棚板在液压支柱间背实煤帮。

四、施工运输方式：

切眼扩帮运输采用1002运输巷原系统，切眼内安装30型溜子，随扩帮延长溜子。

机尾拉底及施工两个调车硐室采用人工攉煤或人拉平车运输到30型溜子机尾。

第二节综采设备安装

一、安装前准备工作：

1、拆除扩帮使用30型溜子，部件放置在切眼煤帮侧，待开始安装后装胶轮车运出。

2、将1002运输巷皮带缩短，皮带机尾设在切眼往外20米处。

3、切眼内距离机头20米处安装一台22KW回柱绞车，为支架调向及工作面刮板输送机安装做准备。

4、准备齐全安装所用的工具，如手拉葫芦、滑轮、手动顶溜器等。

二、设备运输路线：

设备运输路线：

地面→副井→主运输巷→回风大巷→10#煤辅助运输巷→1002材料巷→1002工作面切眼

三、安装顺序：

（71或72架支架）

1、安装运输巷双机SGB620-40型转载机。

2、进、安3架液压支架。

3、进工作面刮板输送机机头并在液压支架下安装。

4、继续安装支架，边安装支架边安装刮板输送机中部槽，溜子安装始终超前于支架安装10米左右。

5、安装到机尾段机窝处时停止安装支架，一次性将中部槽安装过机窝段，将采煤机部件逐件运进工作面并放置在溜子中部槽上，待支架安装好后在支架下起吊安装采煤机。

6、刮板输送机安装剩余机尾时停止安装，待最后3架支架在材料巷内组装、安装完毕后，最后安装刮板输送机机尾。

7、进材料巷设备列车，设备列车在距离工作面切眼80米处（材料巷低洼积水区外）安装，并及时完善供液、供电系统进行工作面综采设备试运转。

四、液压支架安装方法：

1、部件卸车：

胶轮车倒车将部件运到安装地点后，在车尾处用棚板搭“#”字型木垛（与胶轮拖车齐平），做好卸车防护，然后使用回柱绞车拉移部件下车。

或支设起吊梁，起吊大件卸车。

2、支架部件组装：

支架平行与切眼进行组装。

（1）组装底座部分（安装顶溜千斤顶和推拉杆），并将底座部分拉移到组装地点；

（2）将四连杆结构、两根立柱与底座连接；四连杆连接后用液压支柱做斜向支撑支起，保证掩护梁的安装；

（3）将掩护梁与四连杆连接；连接好后起吊掩护梁的手拉葫芦暂时不撤待全部安装完毕后再撤；

（4）将组装好的顶梁起吊与掩护梁、立柱连接，并安装两根平衡千斤顶；

（5）最后安装液压管路、操作片阀组，接通管路。

组装时，大件起吊根据现场条件，采用π梁一梁四柱支设起吊梁，在π梁的梁头各支设两根液压支柱。

起吊过程中为减少操作人员拉手拉葫芦的工作量，在使用手拉葫芦起吊的前提下可使用液压支柱配合进行起吊，在安装平衡千斤顶及立柱时在顶梁下支设四根液压支柱，防止手拉葫芦出现故障时顶梁下落，保证人员在架下组装时的安全。

3、支架调向：

使用回柱绞车挂定滑轮，将绳头挂在支架推拉杆上，用绞车牵拉调向。

支架尾部使用液压支柱配合进行调向。

支架调向到位后及时接通管路升架接顶。

第四部分：

第二方案施工工序

第1节切眼扩帮

一、扩帮前的准备工作:

与一方案相同

二、扩帮施工及其它辅助工程：

1、因该切眼上部为小煤窑小采区域，切眼扩帮采用边扩帮边安装支架的方式进行。

为满足切眼内综采设备的安装，切眼二次扩帮后掘宽为6米，掘高与原切眼同高，但最低处不得低于2.2米。

原巷道掘宽为3.4米，扩帮掘宽为2.6米。

2、切眼扩帮完成后，在切眼距离材料巷5米处施工采煤机安装机窝，机窝规格为：

15×0.8×2.5米

3、扩帮完成后对材料巷距离切眼10米范围内巷道进行拉底，保证巷道掘高为2.5米，现此段巷道高度为2.15米，拉底厚度为0.25米。

（最后2～3架支架在此处进行组装）

4、对切眼机尾段10米进行拉底，保证掘高不低于3米。

（此处为支架组装地点）

5、扩帮完成后在切眼机尾处落山帮施工两个调车硐室，硐室规格根据胶轮车运输长度尺寸确定。

需确定支架部件运输方式，便于确定两个调车硐室的规格尺寸。

三、扩帮后断面及支护方式：

支护方式与方案一基本相同，方案一套支2.8米工字钢梁，本方案套支2.8π梁。

四、施工运输方式：

与方案一相同

第二节综采设备安装

一、安装前准备工作：

1、切眼内距离机头20米及切眼机尾处各安装一台22KW回柱绞车，为支架装车及工作面设备安装做准备。

2、准备齐全安装所用的工具，如手拉葫芦、滑轮、手动顶溜器等。

3、机修厂加工装车平台，切眼内从机尾10米处开始铺道至机头（90米），进一辆600mm轨距支架专用车。

二、设备运输路线：

与一方案相同

三、安装顺序：

（71或72架支架）

1、首先进运输巷皮带机尾和双机SGB620-40型转载机部件在机头运输巷码放好，待安装。

并进7.5KW回柱绞车一台到机头处，为支架安装完毕，安装刮板输送机时运输做好准备。

2、边扩帮边组装、安装支架，到切眼机窝处时停止安装支架。

（此时切眼内扩帮全部完成）

3、待扩帮全部完成之后，拆除扩帮用溜子，清理工作面。

完成后，从机头开始安装工作面刮板输送机，对接中部槽过机窝处。

此时可同步进行缩短运输巷皮带、更换皮带机尾、安装运巷转载机三项工程。

4、在地面将采煤机逐件分解，并按顺序运到工作面，在机窝处卸车，各部件压在溜子中部槽上。

5、继续安装支架，到最后3架时，支架在材料巷内组装。

6、支架全部安装完毕之后，安装剩余刮板输送机及机尾。

7、在支架下组装采煤机。

8、进材料巷设备列车，设备列车在距离工作面切眼80米处（材料巷低洼积水区外）安装，并及时完善供液、供电系统进行工作面综采设备试运转。

四、液压支架安装方法：

与方案一相同

1002综采工作面安装方案

技术科

二〇一一年四月