放顶煤液压支架考察报告Word格式文档下载.docx

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平煤集团设有通风处，八矿设有“一通三防”主管矿长（总工）、通风副总各1名、通风科12人、抽放科18人、通风调度室18人、下设通风队、监测队、防尘队、防突队、抽放队、放炮队、灭火队7个基层队，全矿共有“一通三防”人员1600多人，约占矿井总人数的十分之一。

平煤八矿共设有瓦斯抽放泵站8个，其中现有站7个，在建站1个，拥有各种抽放泵14台套，抽放能力1958m3/min,装机总容量2894KW。

现有地面站1个，抽放能力508m3/min,装机容量630KW，井下移动泵站6个，抽放能力1450m3/min,装机容量2264KW。

抽放方法有本煤层抽放、边掘边抽、采前预抽、防突煤层采面浅孔泄压抽放、高位水平钻孔抽放、上隅角埋管抽放等措施。

我们考察组一行下井参观了平煤八矿丁56-11180工作面，该工作面位于八矿丁一采区，工作面可采长度1032米，倾斜长160米，煤层平均厚度2.2米，倾角8—10°

，采用综采一次采全高采煤工艺，全部跨落法管理顶板，上、下隅角无端头支架，采用单体柱加强支护。

工作面风量1750m3/min，瓦斯绝对涌出量13.69m3/min，其中风排量7.89m3/min，抽放量5.80m3/min，工作面上隅角瓦斯浓度0.4%，回风顺槽瓦斯浓度0.3-0.4%,工作面日产量6500吨，是平煤八矿主采工作面。

工作面瓦斯涌出总量不大，采空区涌出瓦斯较少，与放顶煤工作面有一定的差别，但部分治理措施可供参考。

工作面瓦斯治理主要措施：

1、风、机两巷采用编织袋装煤，码煤袋挡风墙的方法进行封堵，煤袋接顶、接底、接帮，不留间隙，以免新鲜风流漏入。

上隅角每班码一道双层煤袋墙，煤袋墙不得落后于切定线；

下隅角码“E”型煤袋墙，即延走向紧切机头、第一架下侧护板码一道双层煤袋墙，割一刀码一次，沿倾向每3米码一道双层煤袋墙，不足3米时，下隅角挂挡风帘。

2、吊挂挡风障和导风障。

工作面上隅角紧切双层挡风墙设一道挡风障，工作面上段设一道导风障，导风障与工作面煤壁成30-45°

夹角，将风流引至上隅角，风障长度10米左右。

工作面下隅角挂设一道挡风障，长度20米左右，减少采空区漏风量。

风障接底、接帮、接顶吊挂，机头、机尾拉架时严禁拆除导风障。

采面机尾架间局部瓦斯超限时打临时导风障吹散瓦斯。

3、为减少漏入采空区风量，防止上隅角瓦斯积聚，两巷顶板锚索和锚杆在进入采空区前均进行退锚处理，使顶板及时跨落，两巷与切顶线回齐，严禁隅角滞后，造成瓦斯积聚。

4、在上隅角双层煤袋墙与双层煤袋墙之间形成抽放室，将直径300mm抽放管放至抽放室内进行抽放，抽放管吊挂在距顶板和上帮不大于200-300mm处，抽放管埋深在0.5米-1米之间，抽放管末端加装过滤装置，抽放管通过橡胶软管与主管路相连，进行瓦斯抽放。

抽放管随着工作面推进上隅角形成新的气室后向外拉移至新气室。

工作面顺槽口进风侧中布置有一移动瓦斯抽放峒室，硐室内安设了两台2BEC-42型水环式真空泵，每台泵电机功率200KW，抽放流量150m3/min,抽放峒室内设有一25m3的循环水池，主抽放管直径为250mm，沿回风顺槽铺设，抽放流量为90m3/min左右，浓度为1.5-2.0%,抽出的瓦斯通过抽放管引至回风上山。

5、在工作面上段支架顶部加装了厚度为30mm的抗静电、防火、耐磨高分子阻燃板，防止支架顶部摩擦引爆瓦斯。

6、另外在瓦斯涌出量大的工作面，沿回风顺槽或抽排巷施工顶板岩石高位钻场，回采期间施工高位水平钻孔抽放瓦斯，抽放效果较好。

2、阳煤三矿

阳泉煤业（集团）有限责任公司三矿，位于阳泉市以西7公里处，始建于1950年5月，是一个多井口组成的国有大型煤矿，现有4对矿井，主要开采3号、15号煤层，生产煤种为优质无烟煤。

3号煤平均厚度为2.33m，煤层原始瓦斯压力为1.3Mpa，瓦斯含量为18.17m3/t，为煤与瓦斯突出煤层；

15号煤平均厚度为6.1米，煤层原始瓦斯压力为0.2Mpa，瓦斯含量为7.13m3/t，无煤与瓦斯突出危险。

工作面最大瓦斯涌出量为195m3/min,矿井采用混合式联合通风，工作面采用走向长壁综采低位放顶煤法进行回采。

阳煤三矿瓦斯灾害十分严重，是全国瓦斯涌出量最大的矿区之一，因此全矿上下树立了“只认瓦斯不认人一举一动规章至尊”安全管理观，确定了以“一通三防”为重点，以“十二字”方针为指南，以防治瓦斯事故为目标，依靠科技进步，改善安全装备，强化内部管理的瓦斯综合治理思路。

瓦斯治理的主要做法为坚持三个原则、健全三个系统、做到四个优先。

坚持三个原则：

一是“安全第一，瓦斯为天”；

二是“宁停三天，不抢一秒”；

三是“只认瓦斯不认人”。

完善三大系统：

一是优化生产布局，完善通风系统；

二是根据实际需要，完善瓦斯抽放系统；

三是坚持预防为主，完善瓦斯监测监控系统。

四个优先：

一是瓦斯治理工作优先考虑；

二是瓦斯治理资金优先保证；

三是瓦斯治理工程优先设计和施工；

四是瓦斯治理工程优先安排，一切工程为瓦斯治理工程让路。

阳煤集团设有通风处、三矿设有通风副总、通风区、并设通风、防尘、抽放、监测等技术组和通风调度室，下设7个基层队，其中4个通风队，1个瓦斯抽放队、1个监测队和1个防尘队，通风区共有职工700余人。

三矿立井区建有地面瓦斯抽放泵站，安装瓦斯抽放泵3台，配接直径800mm的主抽放管路至井下各个瓦斯抽放点。

抽放泵选用长沙鼓风机厂生产的罗茨鼓风机，风机型号为ARMG350HV系列，抽放能力1400m3/min，装机功率1855KW,其中400m3/min，功率500KW两台,600m3/min，功率855KW一台。

我们考察组一行下井参观学习了三矿K8206工作面，该工作面位于立井区606水平扩二区，工作面走向可采长度1760米，倾斜长252米，开采15号煤，煤层厚度6.5-6.8米，倾角1—7°

，平均5°

，采用综采低位放顶煤法进行回采，全部跨落法管理顶板，上下隅角无端头支架，采用单体柱加强支护。

工作面产量8000t/d,机采高度2.7米，放顶煤高度3.8米。

工作面通风方式为“U+I”型，进风量2000m3/min，回风顺槽回风量1600m3/min，尾巷安设一台2×

15KW局扇，尾巷回风量600m3/min左右。

瓦斯绝对涌出量100m3/min，采用内错尾巷、高抽巷、风排的方式治理瓦斯，其中抽放量90m3/min左右，风排量10m3/min左右，工作面上隅角瓦斯浓度0.5%，回风顺槽瓦斯浓度0.3-0.4%,尾巷瓦斯浓度保持在2.5%以下，该面是三矿主采工作面。

工作面瓦斯治理主要措施;

1、尾巷风排上隅角瓦斯。

工作面通风方式为“U+I”型一进两回通风方式，采用内错尾巷、高抽巷、风排的方式治理瓦斯。

进回风巷沿15号煤底板布置，断面9m2,内错尾巷沿15号煤顶板布置，尾巷断面9m2,水平距回风巷15米。

尾巷与采区回风上山连通，与工作面切眼打通。

内错巷内无电器设备，无人工作，巷口设置栅栏，严禁人员入内，通风救护人员每三天检查一次。

为防止尾巷漏风发火要经常对工作面上隅角与尾巷的压差进行测定，并利用尾巷内增阻调节压差，确保压差在20mm水柱以下，有利于防灭火。

内错尾巷受压小，巷道随采随冒，一直处于畅通的全负压通风状态，通风良好，通过风量大，管理简单，安全可靠，有利于解决上隅角和架逢瓦斯超限问题。

2、走向高抽巷抽排瓦斯。

走向高抽巷布置在工作面顶部，距工作面煤层底板50米左右，距15号煤层约为8倍采高距离，距回风巷水平距离为1/3工作面长度，断面5.5m2,高抽巷与瓦斯尾巷通过伪倾斜上巷掘进贯通，提前泄压抽放瓦斯，以解决初采老顶来压前工作面瓦斯超限问题。

高抽巷外口制作密闭墙，埋设管路，与矿井地面主抽放管路相连抽放瓦斯。

走向高抽巷抽放瓦斯在80-90%，抽出率高，抽放量大，管理简单，适应性强，能有效解决回风瓦斯超限问题，特别是用于高瓦斯矿井。

3、吊挂挡风障和导风障。

工作面上隅角挂设一道挡风障，工作面上段挂设一道导风障，导风障与工作面煤壁成30-45°

夹角，将风流引至上隅角。

工作面下隅角挂设一道挡风障，减少采空区漏风量。

风障接底、接帮、接顶吊挂。

4、两巷顶板退锚，及时放顶。

为减少漏入采空区风量，防止上隅角瓦斯积聚，两巷顶板锚索和锚杆在进入采空区前均进行退锚处理，使顶板即使跨落，两巷与切顶线回齐，防止隅角滞后，造成瓦斯积聚。

5、K8206工作面瓦斯治理效果。

工作面初采时工作面配风量2200m3/min,推进8米后在割煤机前后出现瓦斯超限，采到10-20米之后上隅角回风顺槽瓦斯较大，抽放瓦斯量达到10m3/min,上隅角瓦斯浓度最大达到9%，主要是泵站系统有问题，高抽巷瓦斯抽放量小，上隅角瓦斯很难降下来，持续在5%左右，回风巷瓦斯在1.5-2%，每周超限1-2次，每次影响2-3小时。

后来更换了瓦斯抽放泵，抽放量增大，最高达到195m3/min，随着工作面推进逐渐恢复正常，正常抽放量150m3/min，工作面推进200米后瓦斯涌出量逐渐减小，最后降到90m3/min，其中抽放75m3/min，风排15m3/min，回风瓦斯保持在0.2-0.5%之间。

6、掘进期间瓦斯治理情况。

工作面两道掘进时采用单巷综合机械化掘进，45Kw局扇，直径为800mm的风筒供风，掘进至800米时瓦斯显现，掘进到1000米以上时，工作面瓦斯浓度达到0.7%-0.8%，随后增加一台28KW局扇采用双风机供风，经测定工作面风量400m3/min左右，回风口风量700m3/min左右，工作面瓦斯涌出量3m3/min左右。

3、建议

综合平煤八矿、阳泉三矿瓦斯治理经验，结合华亭煤矿瓦斯治理工作实际情况，考察组建议：

1、加快250102回风顺槽施工进度，待该巷施工至250101工作面附近时，停止掘进，利用该巷道作为25010工作面走向高抽巷，现250101工作面提前施工大直径高位抽放钻孔或提前施工横川至250101工作面顶部，待钻孔或巷道与采空区贯通后插管封闭加强250101工作面采空区瓦斯抽放工作。

2、尽快施工瓦斯抽放峒室，购置两台150m3/min以上的瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路及其附属装置，到货后尽快安装投用，以增强矿井瓦斯抽放能力。

3、加强250101工作面两道顶板锚索、锚杆退锚和上下隅角放顶工作和工作面下隅角码放编织袋挡风墙，挂设挡风障工作，以降低采空区漏风量，减小采空区瓦斯涌出有效深度，从而降低工作面瓦斯涌出量。

4、250101工作面采空区瓦斯抽放量增大，工作面上段瓦斯涌出量降低后，试验逐步减小或停止工作面上隅角两台局扇供风量，以降低采空区均压通风瓦斯积聚量，降低采空区来压瓦斯涌出强度，减少生产影响。

5、尽快与科研单位合作，测定和预测2501采区瓦斯赋存和涌出情况，根据预测结果制定矿井和250102工作面瓦斯治理方案，根据需要在250102工作面设计和施工高位抽放巷，从矿井生产布局和系统上解决瓦斯问题，确保矿井安全生产。

6、在第二套支架设计时，在工作面上段支架顶部加装厚度抗静电、防火、耐磨高分子阻燃板，并根据煤层赋存条件设计好支架顶梁上的松动爆破孔，减少工作面煤尘量。

7、进一步提高对瓦斯治理工作重要性的认识，不断转变观念，完善机构，加大投入，逐步建立和完善瓦斯治理奖罚机制，加强管理，不断提高矿井瓦斯治理水平。

8、进一步学习兄弟矿区瓦斯治理先进经验，不断修改完善矿井瓦斯管理制度、技术方案和安全技术措施，加强现场管理，确保矿井安全生产。

9、进一步加强掘进工作面和矿井其它地点瓦斯治理工作。

二、放顶煤液压支架考察

1、平顶山煤矿机械厂

在平顶山煤矿机械厂，我们参观了设计研究所、铆焊分厂、机加工分厂、总装分厂以及热处理车间等液压支架的设计与生产工艺过程。

针对我们在生产中遇到的困难和支架存在的问题，与其主要设计人员进行了技术交流，我们提出了支架立柱和千斤顶容易损坏、前连杆断裂频繁、端头支架顶梁断裂等急需解决的问题。

针对我们提出的问题，厂方技术人员建议：

从增大支架工作阻力、提高支架的支护强度、提高结构件强度等级等措施出发，选型订购第二套支架。

为此，我们要求：

根据上一套支架的使用情况，由平顶山煤矿机械厂在十二月十五日前，完成能够满足我公司使用要求的液压支架设计方案两套（四柱式放顶煤支架和两柱式放顶煤支架设计方案各一套）。

2、郑州煤矿机械集团有限责任公司

中国郑州煤矿机械集团有限责任公司是国内集科研开发、设计制造与一体的液压支架专业生产企业之一，具有独立的产品设计研发和专业的生产加工能力。

在设计和制造上严格执行中国MT312—2000标准，按照用户要求，也可执行欧洲标准。

1999年通过了中国军工产品质量认证，2000年通过了英国摩迪公司ISO9001质量认证，2004年又通过了中国中联认证中心ISO9001质量认证体系。

多年以来，该公司先后生产了工作阻力1600—10000KN、采高0.55—6.2M，中心距1.25--1.75m的各类液压支架五万余架,其中支撑掩护式支架11000余架；

二柱掩护式支架10800余架；

高、中、低位放顶煤支架近15800余架；

铺网支架7600余架；

轻型放顶煤支架5800余架。

产品分布在中国15个省60多个局、矿使用,并出口印度、俄罗斯、土耳其等国家，液压支架中国市场占有率一直稳定在40%左右。

目前，该公司有铸造、锻造、铆焊、金切、热处理、电镀、液压、工具、机修、安装等十一个分公司，拥有包括高精度加工中心、数控、程控机床，光电跟踪及数控切割机，钢板预处理生产线，1000吨压力机，三吨及五吨钢炉，三吨及五吨模锻锤，具有加工各类缸筒的推镗、滚压、珩磨专用机床以及高精度检测试验设备，并配有800吨、1000吨整架压架试验台，可对支架进行各项性能测试。

所有支架零部件设计全部采用CAD技术，广泛借助三维制图、有限元分析、动力学分析、运动仿真等计算机分析系统，对支架进行优化设计。

该公司液压工程中心是生产液压支架各种阀的专业化制造分公司,有美国SABRE400H加工中心及40余台全功能数控机床群和近百台普通机床组成配套的高精加工设备。

近两年为山西晋兴制造的ZY7600/23/47大采高液压支架192架，为大同塔山制造的ZF10000/25/38千吨放顶煤支架79架，为晋城制造的ZY9400/28/62型配置国外电液控制系统、代表国际第一、高可靠性大采高液压支架132架；

为晋城制造的ZY8640/25.5/55大采高液压支架配国外电液控制系统219架；

为新集矿业集团刘庄煤矿制造的ZZ10000/22/45配国外电液控制系统支撑掩护式大采高液压支架80架等正在使用中。

并开避了中国甘肃靖远王家山47°

大倾角支架、中国贵州盘江火铺矿三软煤层大倾角支架的先河。

在与郑煤集团设计人员进行了技术交流中，我们介绍了工作面的主要参数和支架工作工况，并针对目前我们使用的支架存在的问题，，提出了支架立柱和千斤顶容易损坏、前连杆断裂频繁、端头支架顶梁断裂、部分结构件焊缝开裂、提高支架的支护强度等问题，并提出根据现场需要，应尽量考虑增大支架尾梁下的检修空间、提高支架工作阻力。

探讨了四柱式放顶煤支架与两柱式放顶煤支架、四柱式正四连杆放顶煤支架与四柱式反四连杆放顶煤支架的优缺点。

在第二套支架选型时，应增大支架工作阻力、提高结构件强度等级、立柱选用单伸缩结构并配大流量双安全阀、加大采高等。

根据工作面的情况，由郑州煤矿机械集团有限责任公司在十二月十五日前，完成能够满足我公司现场使用要求的液压支架设计方案两套（四柱式正四连杆放顶煤支架与四柱式反四连杆放顶煤支架设计方案各一套）。

3、兖矿集团机电设备制造厂

由兖矿集团机电设备制造厂制造的两柱掩护式放顶煤支架（40副）首次在兴隆庄煤矿试用（目前已经升井），比较成功。

我们在兖矿集团机电设备制造厂总装车间，参观了正在为东滩煤矿加工的ZF8500/21/40YD型两柱掩护式放顶煤支架。

主要技术参数如下：

支架中心距：

1750mm

宽度：

1625~1850mm

初撑力：

6352~6489KN

工作阻力：

8429~8611KN

支护强度：

0.912~0.950MPa

底板比压（前端）：

2.78~3.28

采高范围：

3.0~3.8m

重量：

30.35t

适应倾角：

20度

立柱：

缸径：

360/270mm

杆径：

340/230mm

行程：

1860mm

初撑力：

3205KN

工作阻力：

4256KN

4、同煤集团塔山煤矿

塔山矿设计年产1500万吨。

8102放顶煤工作面为首采工作面，设计长度231m；

（设备能力应能满足工作面长度260m）；

工作面采高为3.5m；

工作面走向长度为1700m；

工作面生产能力为600万吨/年。

工作面倾角≤10º

，工作面走向倾角≤±

6º

。

皮带巷：

5000×

3500mm（净宽×

净高）；

回风巷：

5200×

净高）。

工作面平均煤层厚度20米，采用放顶煤一次采全厚回采方式。

工作面设备情况：

刮板输送机节距为1756mm,工作面前后运输机的中部槽中心距为6730mm。

皮带巷布置端头一组，过渡架在刮板输送机机头布置3架、刮板输送机机尾4架，工作面中部支架127架。

前后部刮板输送机机头链轮中心距底板高度1005mm。

前后部刮板输送机机尾链轮中心距底板高度930mm。

后部运输机中部槽通过30mmx108mm链条连接。

前后运输机链轮的中心距为6775mm；

后部运输机齿轮箱与支架最小间距离为300mm（支架与CST手控手柄间距离为270mm）。

放顶煤液压支架

设计单位：

天地科技股份有限公司开采所事业部

制造厂家：

（一）郑州煤矿机械集团有限责任公司（端头架2架一组、过渡架7架、中间架70架）

（二）北京煤矿机械厂（中间架65架）

支架主要参数

中间架架型及主要参数（共130架）

1支架

架型：

四柱支撑掩护式低位放顶煤支架。

型号：

ZF9000/25/38（正四连杆机构）

支架结构高度：

2500～3800mm

支架宽度：

1660～1860mm

1750mm

7730KN（P=31.4MPa）

支架工作阻力：

9000KN（P=36.56MPa）

0.94MPa

泵站压力：

31.4MPa

操纵方式：

本、邻架操纵

2立柱

型式：

单伸缩（4根）

280mm

柱径：

260mm

2250KN（P=36.56MPa）

行程：

1300mm

3推移千斤顶

普通双作用（1根）

160mm

杆径：

105mm

推力/拉力631/359KN

850mm

4护帮千斤顶

100mm

70mm

推力247KN

工作阻力287KN（P=36.56MPa）

440mm

5前梁千斤顶

普通双作用（2根）

115mm

推力/拉力631KN

工作阻力735KN（P=36.56MPa）

190mm

6侧推千斤顶

普通双作用（4根）

80mm

60mm

推力/拉力158KN

收力69KN

200mm

7尾梁千斤顶

初撑力631KN

590mm

8插板千斤顶

45mm

推力158KN

收力108KN

700mm

9抬底千斤顶

125mm

90mm

推力385KN

拉力186KN

240mm

10后溜千斤顶

85mm

收力207KN

1000mm

ZF9000/25/38低位放顶煤支架

该工作面自2006年7月投入生产以来，最高日产4万吨。

在生产过程中，损坏了部分支架立柱，根据多方专家论证和现场实践，原配套支架的工作阻力偏小，为此，塔山矿在订购第二套支架时选用工作阻力13000KN的四柱式正四连杆放顶煤支架。

5、北京煤矿机械有限责任公司

在中煤北京煤矿机械有限主任公司，我们参观了支架生产、组装的部分车间，并与公司副总经理朱永明、设计研究所所长李炳涛等进行座谈，我们详细介绍了矿井的基本情况和上一套支架的使用情况，要求在十二月二十日前完成能够满足现场条件的两套支架的方案设计（四柱式正四连杆结构和反四连杆结构各一套），并邀请技术人员到现场详细考察矿井地质条件。

针对我们提出的要求，北京煤矿机械有限责任公司技术人员建议：

①工作阻力6000KN以上的放顶煤支架，推荐选择四柱型支架；

②支架宽度在不影响工作阻力和支护强度的基础上，选择1.5m；

③增大工作阻力的同时，应适当提高支架高度；

④选择高可靠性