综采工作面液压支架移架方式优化方案

(1)移架方式

我国采用较多的移架方式有三种:

①单架依次顺序式,如图8.7(a)所示。支架沿采煤机牵引方向依次前移,移动步距等于截深,支架移成一条直线。该方式操作简单,容易保证规格质量,能适应不稳定顶板,应用比较多;

②分组间隔交错式,如图8.7(b)和(c)所示。该方式移架速度快,适用于顶板较稳定的高产综采面;

③成组整体依次顺序式,见图8.7(d)和(e)所示。该方式按顺序每次移一组,每组二、三架,一般由大流量电液阀成组控制,适用煤层地质条件好、采煤机快速牵引割煤的日产万吨综采面。我国采用较多的分段式移架属于依次顺序式。

图8.7　液压支架的移架方式

(2)移架方式对移架速度的影响

移架速度取决于泵站流量及阀组和管路的乳化液通过能力、支架所处状态及操作方便程度、人员操作技术水平等因素。而当这些因素相同时,决定移架速度的关键因素则是移架方式。支架的移架速度v z(m/min)可用下式表示,即

式中　L z——架支架的宽度,m;

t z——移设一架支架或一组支架的总时间,t z=t e+Nt d,min;

t e——移设一架支架的操作调整时间,min;(www.xing528.com)

t d——移设一架支架的供液时间,min;

N——采用分组间隔交错式和成组整体依次顺序式移架方式时,表示同时移动的架数;分段依次顺序移架时,表示所分段数。

实测表明,移架中操作调整时间占移架总时间的60%～70%。当泵站流量不变时,同时前移的支架数增加到N,供液时间也相应增加,但调整操作时间t e仍等于单架的调整操作时间,由于t d远小于t e,故移架速度可加快。

若同时前移的支架数增加到N,泵站流量也增加到N倍,则多架支架同时前移时的供液时间也没有增加,故可使移架速度进一步提高。兖州矿业集团南屯矿综采面采用分段移架,同时移架的段数与乳化液泵站开动的台数相一致,大大加快了移架速度,保证了支架移架后的额定初撑力,这是该工作面实现高产高效的关键技术措施之一。

(3)顶板管理受移架方式的影响

选择移架方式不仅要考虑移架速度,还要考虑对顶板管理的影响。一般说来,单架依次顺序移架虽然速度慢,但卸压截面积小,顶板下沉量比后两种小得多,适于稳定性差的顶板。即使顶板稳定性好,采用后两种移架方式时,同时前移的支架数N也不宜大于3,以防顶板情况恶化。由于顶板状况多变,还要依照具体情况考虑移架方式。

①依次顺序移架时沿工作面支架工作阻力分布,如图8.8(a)所示。图中1～2段对应未采煤段,支架为恒阻,2～3段对应割煤,支架工作阻力稍有下降,5表示支架卸载,4～5对应该段支架在原位置的阻力下降,5～7表示支架移架后工作阻力的逐渐上升,至7～8段又达到了恒阻。在采煤机工作范围内移架,虽可防止伪顶垮落,但割煤和移架同时进行,悬顶面积剧增,下沉速度加快,有可能出现顶板失控。这种情况下,采煤和移架要保持合理距离。

②在某些特定顶板条件下,尽管设备和顶板条件完全相同,依次顺序式移架需要经过较长时间支架才能达到额定工作阻力,而分组间隔交错式移架则能较快地达到额定工作阻力,矿压显现比前者缓和。

③与单向、双向割煤相适应的单向、双向移架,对顶板管理效果影响很大。单向移架时,先移支架先达到额定工作阻力,支架阻力沿煤壁方向分布大致相同,有利于顶板管理;双向移架时,工作面端部支架短时间内两次移动,长时间处于初撑状态,不利于顶板管理。

④全卸载与带载移架对顶板管理影响较大,如图8.8(b)所示。不卸载或部分卸载移架时,有利于控制顶板,应尽量采用。

图8.8　移架时沿工作面的支架阻力分布

⑤采用分段依次顺序式移架时,段与段之间的接合部位在时间与空间上交叉,导致顶板下沉量叠加,容易造成顶板破碎、煤壁片帮和倒架。