综采支架在薄煤层中的应用

丰彦阳

摘 要：近年来，我国的经济发展迅速，人们的生活质量整体都有所提高。各行各业都直接或间接的离不开煤炭业，煤炭业在整个社会中占据着极为重要的位置。文章主要分析综合采支架的优点，以及综采支架在薄煤层中的应用，为薄煤层的开采工作带来了哪些好处。

关键词：综采支架；薄煤层；应用；煤炭业

中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0044-02

自改革开放以来，越来越多的人涌现城市，导致城市人口对煤炭的需求量不断上升，在这一趋势的影响下，煤矿开采工作变的尤为重要。但是传统的开采技术中存在着许多弊端，不适合用在薄煤层的开采工作中，需要研发新的开采技术。下文主要讲述的是综采支架在薄煤层中的应用。

1 综采支架的概述

综采支架的诞生是，是为了开采薄层煤矿，经过相关学者对综采支架特征进行了总结，如下：①综采支架的形式为两柱支撑掩护式；②适应采高的单位是m，大约为0.8～1.9 m之间；③初撑力的单位是kN，具体为1 973 kN；④工作阻力的单位的是kN，大约为2 400 kN；⑤支护强度的单位是MPa，大约在0.47～0.51之间；⑥综采支架适合用在I级老顶中，或者是1.2类直接顶顶板；⑦综采支架的操作方式是邻架操作；⑧综采支架比较适应倾角，单位是？觷。

2 工作面的布置和地质条件

综采支架工作面为走向长长壁式布置，管理顶板的形式为跨落式，走向长长壁式的具体长度为1 792 m，具体的倾斜长度为137 m，平均倾角的度数为12 ？觷，最大的倾角度数为28 ？觷，该煤层的具体厚度在0.5～1.96 m之间，煤层的直接顶上面是粉砂岩，粉砂岩的厚度大约是在0～4.5 m之间。在煤层的中上部夹有1～3层的煤层，在粉砂岩的上部就是细砂岩老顶，细砂岩老顶的具体厚度是2.7 m，细砂岩老顶属于II级的2类顶板，底板是细砂岩，底板的厚度在10.7～19.3 m之间。整个煤层属于钙泥质胶结，层理为斜层理，比较坚硬。

3 综采支架在薄煤层中的应用及支护效果

3.1 自综采支架应用于薄煤层的开采工作的考验

自综采支架应用于薄煤层的开采工作以来，经历了两项考验，分别是：①初次来压；②周期来压综采支架，在经历了两次考验后，能够独立进行以下几种开采工作，分别是：俯采、调采、大倾角开采等，在薄煤层的开采工作中充分发挥了综采支架的性能。

综采支架的支护方式是立即支护式，立即支护式的具体意思是指采煤机在割煤以后，就要马上转移支架，并及时的维护顶板。另外，支架的梁端运动轨迹是呈直线状的，梁端的距离在290～300 μm之间，梁端的距离和運动轨迹保持在以上所描述的状态中，有利于顶板的维护工作。支架顶梁的前端上翘了大约有40 μm，极大的改善了顶梁的接触效果，使顶梁与顶板的第一接触点有所外移，当顶板较破碎时，进行维护时就能充分显示出综采支架的作用。

3.2 综采支架的稳定性和承载能力

综采支架的顶梁和掩护梁的结构为同一种结构，该结构为整体箱型结构，整体箱型结构增大了综采支架的整体抗压能力，以及抗扭矩能力（抗扭矩能力是在受力不均匀的情况下产生的），加上立柱本身的工作阻力又较大，使配合调节能力大的双平衡，完全满足薄煤层的生产和开采需求。

相关学者对薄煤层的生产现场进行了观测，也查看了相关的数据分析，总结出了以下几个方面，分别是：①当综采支架在开采时，如果支撑力达到1 938 kN，那么综采支架的工作阻力就为80%。②当泵站的压力大于30 MPa的情况下，综采支架的平均初撑力就可以达到263 kN，是当时支撑力的84%。③综采支架在承受第一次来压时，支撑力就已经达到2 135 kN，是整个支撑阻力的89%。

3.3 综采支架的调节能力

综采支架活侧护板两端的长度分别为2 515 mm和

1 196 mm，不仅能有效防止了顶板和老塘中的碎矸掉入架内，还保证了安全。顶梁与掩护梁的侧板都实施了监护控制，对支架的起吊上摆和下摆，都有扶正的作用，还起到了良好的作用。

3.4 适应煤层变化和特殊构造

综采支架的液压形程为471 mm，双节加长杆的行程为380 mm（是由2×190 mm得来的），这样综采支架才能较好的适应在煤层厚度为1.2～1.9 m的煤层中，还能适应在不同厚度的煤层及前上、前下不同构造的断层。

4 应明效果

通过实际的实践证明，综采支架能够处理薄煤层中一切生产问题，能够满足理薄煤层生产中的一切需求。在开采的过程中，能够显示支架承载性能的优越程度，整体的受力效果较为良好，安全可靠，自综采支架实际的应用于薄煤层的生产中，创下了巨大的经济效益，还极大地提高了工作效率。

综采支架在薄煤层中的应用，极为成功，使薄煤层的开采工作实现了机械化，机械化能够有效减少开采工人的数量，节约了开采成本。开采工作实现机械化以后，使煤矿的产量逐步稳定，为高产鉴定了良好的基础。综采支架在薄煤层中的成功应用，为今后的采薄煤层提供了宝贵的经验，同时，还推进了同类条件的矿区实现机械化生产的步伐，为同类条件的矿区实现安全生产，鉴定了基础，综采支架在未来具有良好的发展趋势。

5 问题及建议

综采支架是一种新型技术，目前还没有被广泛应用，操作人员对综采支架的操作方式还不了解，的、这是普遍存在的现象。那么，在使用综采支架之前，就必须对操作人员进行系统的培训，让他们熟练掌握综采支架的使用方法，这样不仅能提高煤矿生产量，还能使员工工作起来更有激情。

综采支架中的平衡千斤易在使用时，容易损坏，为了减少平衡千斤易的损坏率，那么，在使用的过程中一定要注意以下几个方面，分别是：①在升降平衡千斤易的时候，要及时的配合调整平衡千斤易，其主要原因是因为避免平衡千斤易处于受力状态。②原本缸底的焊接面属于单缸焊接，要把焊接面改为双面焊接。③千斤顶底座的强度不够，必须要加强。④在对千斤顶进行调节时，要尽量保持平衡，千斤顶处于平衡状态时，才会出现不完全伸缩状态，这样就可以有效的降低损坏率。⑤改变平衡千斤顶的使用行程，将原来的210 mm改为225 mm。⑥原来的调节量不够，可以增大调节量。

综采支架中工作机面长度过长，对行人造成了一定的影响，结合综采支架过长的问题，建议在设计时，可以缩小工作机面的长度，这样有利于薄煤层的开采工作，也能保证生产过程中的安全。

运输机的机头和机尾的的过度节处有固定一个推移杆，推移桿中连接板与过度节单侧是连在一起的，连接板与过度节单侧相连容易损坏，为了将损坏率降到最低，可以改变连接板与过度节单侧的连接方式，将连接板与过度节单侧的连接方式改为整体相连，并在过度节的两侧进行加固，加固的主要目的是为了满足拉力的需要。

相关学者对综采支架在薄煤层中的应用情况进行了观察，发现对综采支架的最高高度是在避免仰面开采角度过大1.5～1.8 m之间，综采支架的适应煤层倾角度数为25 ？觷，是在未安装防倒千斤顶的情况下所产生的，适应煤层倾角度数最大不超过32 ？觷。俯采的角度度数为15 ？觷，俯采角度最大不会超过25 ？觷，仰采的角度度数为10 ？觷，仰采角度斗最大不会超过15 ？觷。在设计工作面时，要避免以下两种情况，分别是：①避免仰面开采角度过大；②避免俯面开采角度过大，这样才能充分发挥综采支架的性能和作用。

6 效益分析

在选择薄煤层的放置位置时，可以选择报废的中位来放置，这样不仅能够缓解资金短缺的问题，还能够保证工作面的正常交替，是能够保证薄煤层的开采工作能够顺利完成。

工作面在周期来压期间，没有出现过严重冒顶的现象，也没有影响整个薄煤层的生产，其原因是因为综采支架本身具有多项优点，以及在生产管理方面比较到位，特别是在顶板的管理方面，超出原本的计划，非常优秀。

自综采支架应用于薄煤层的开采工作以来，开采速度有了明显提升，推进了整个工作的开采速度。工作面的速度得到提升以后，明显的减少了设备维护费用，为薄煤层的开采单位节约了一大笔资金。

综采支架成功的应用于薄煤层的开采工作，为薄煤层的开采工作树立了典范，具有重要的历史价值。也是综采生产中支架选型的成功案列，为充分利用废旧支架拓展了思路。

7 结 语

自改革开放以来，我国的经济发展迅速，各行各业的发展速度也有了明显的提升，经济的快速发展也是带动了煤炭业的发展，煤炭业关系到整个社会的安全运营，在整个社会中占据着极为重要的位置。本文主要讲述的综采支架的优点，还对我国的薄煤层开采状况作出了具体的分析，并讲述了综采支架应用于薄煤层的开采工作以来，为薄煤层的开采工作带来了哪些好处，并针对薄煤层开采工作中的不足之处，提出了相关建议，望能对我国的薄煤层开采工作带来帮助。

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