簡介
中位放頂煤液壓支架是指雙輸送機運煤、在掩護樑上開放煤口、中位放煤的支撐掩護式液壓支架。這類支架單鉸接式的有ZFS4400/16.5/26型,四連桿式的有FYC400-16/28型等。這類支架是我國使用較廣泛的放頂煤液壓支架。中位放頂煤支架的適應性強,在各種煤層條件下均有成功的實例,取得了好的技術經濟效益 。
中位放頂煤液壓支架的特點
這類支架是我國使用較廣泛的放頂煤液壓支架,其特點如下:
(1)支架穩定性和密封性好,抗偏載和抗扭能力大,不易損壞。
(2)放煤口距煤壁遠,有助於工作面前方頂煤的維護。支架頂梁長,有利於反覆支撐頂板,增加頂煤的破壞程度。支撐底座長,可減少支架對底板比壓,而且分布較為均勻。
(3)由於采放分別使用兩部輸送機,可以實現平行作業。
(4)受放煤口尺寸的限制(一般為1500×900mm),架與架之間有三角煤放不下來,即所謂“脊背損失”,同時放煤口易發生大塊煤堵塞現象。
(5)後輸送機放在支架底座上,後部空間有限,大塊煤通過困難,並且移架阻力較大。
(6)掩護梁不能擺動,二次破煤的能力差。
中位放頂煤支架改進措施
針對中位放頂煤支架的弱點,可以採取以下改進措施:
(1)推廣單鉸點式支架,解放被四連桿式支架前連桿所占據的空間。儘量抬高掩護梁與底座鉸點之間的高度,增大後部空間。
(2)在後輸送機的後幫上安裝鏟煤板,拉架時將煤鏟入輸送機內,防止擠壞中部槽。
(3)設計適用於中硬煤層的能主動破煤的放煤機構,即把直動式插板改為由千斤頂推拉作用的擺動式放煤板,起到一定的破碎頂煤的作用 。
中位放頂煤液壓支架的適應性分析
中位放頂煤支架的適應性強,在各種煤層條件下均有成功的實例,取得了好的技術經濟效益。
(1)在急傾斜厚煤層條件下使用過的支架有FYC400-16/28型四連桿式支架、FYS300-19/28型單鉸接式支架。在急傾斜厚煤層條件下選用中位放頂煤液壓支架時應注意以下事項:a.由於中位放頂煤支架體積和重量較大,運輸和移架較困難,應考慮在長工作面和長度變化不大的工作面使用;b.急傾斜條件下的礦山壓力不大,支架的支護強度及工作阻力應適當。支架強度可選在0.5-0.6MPa,工作阻力選在3000kN左右,以利於減少支架體積和重量,降低造價;C.急傾斜厚煤層條件下頂煤的冒放情況較好,放煤機構不求多功能,但要簡單可靠,放煤口要大,如1200mm×900mm。
(2)在緩傾斜、中硬厚煤層條件下使用的支架ZFS4400/16.5/26型單鉸接式支架、FY450-16/26型四連桿式支架。普通的緩傾斜、中硬厚煤層都可選用中位放頂煤液壓支架,特別是在礦壓顯現劇烈,有懸頂危險的條件下,中位放頂煤液壓支架比低位放頂煤液壓支架更為優越。中位放頂煤液壓支架在緩傾斜、中硬煤層中使用的主要問題是放煤問題,以東北地區和山西最為突出,主要有兩種情況:一是煤層的層理、節理裂隙不發育,頂煤在架後懸頂,不能及時垮落;二是頂煤或夾石雖然垮落,但塊度大,蓋住或卡住放煤口。上述情況主要應從開採工藝上解決,如合理確定頂煤高度,放震動炮或高壓注水軟化、壓裂煤體等。從支架上採取的途徑主要是:對於第一種情況適當降低初撐力,加速頂煤離層;加長頂梁,增加支架對頂煤反覆支撐的次數,使頂煤破碎垮落。對於煤的層節理很不發育,架後懸頂嚴重的,需要藉助於特殊的輔助落煤裝置,國內外對此均有所研究,但大多結構複雜,造價較高,而且只能適應5m左右厚的煤層。對於第二種情況,可以通過增大放煤口或在放煤口設定主動破煤機構,這種帶有破煤機構的支架在陽泉礦務局已使用成功並得到推廣。
(3)中位放頂煤液壓支架是“三軟”條件下放頂煤綜采工作面最合適的架型。由於“三軟”條件下放頂煤開採主要是解決支架“封得住、站得穩、走得動”的問題,而中位放頂煤支架正是具備了這方面的優點 。