充填液壓支架的發(fā)展展望范文
本站小編為你精心準(zhǔn)備了充填液壓支架的發(fā)展展望參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
《煤礦開采雜志》2014年第三期
膏體充填就是把煤礦附近的煤矸石、粉煤灰、爐渣等固體廢物在地面加工成無臨界流速、不需脫水的膏狀漿體，利用充填泵或重力作用通過管道輸送到井下充填工作面，充填至液壓支架和輔助隔離措施形成的封閉采空區(qū)中。膏體充填液壓支架(如圖4)在擺動(dòng)梁、底座后部均需設(shè)置活動(dòng)側(cè)護(hù)板，防止支架架間泄?jié){;支架頂梁和頂板、底座和底板之間利用柔性泡沫和塑料布進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。實(shí)踐表明，支架間隙控制在5mm以內(nèi)，充填過程中局部有漏漿現(xiàn)象，不會(huì)對(duì)工作面產(chǎn)生嚴(yán)重影響，可保證充填接頂質(zhì)量。膏體充填液壓支架的主要特點(diǎn):(1)支架采用四柱正四連桿的結(jié)構(gòu)形式。(2)擺動(dòng)梁和底座下?lián)鯄柙O(shè)置活動(dòng)側(cè)護(hù)板。(3)通過千斤頂?shù)纳炜s，擺動(dòng)梁既可支護(hù)頂板又可當(dāng)作上擋墻使用。岱莊煤礦2351膏體充填工作面煤層埋深平均440.15m，煤層平均厚度為2.74m，煤層傾角平均6°。煤層頂板、底板均為粉砂巖。根據(jù)岱莊煤礦充填量統(tǒng)計(jì)，截止2010年12月底，2351充填工作面平均充填率高達(dá)95%，地表最大下沉量140mm，工作面上方受護(hù)體產(chǎn)生最大傾斜變形處于1.1～1.9mm/m之間，能夠控制在Ⅰ級(jí)損害范圍內(nèi)。
2高水充填液壓支架
高水充填材料中水的體積可占90%以上，流動(dòng)性好，對(duì)支架架間、支架頂梁與頂板、支架底座與底板間的密封要求較高。目前主要有高水柔模充填與單元式掛袋充填2種方式。
2.1高水柔模充填液壓支架高水柔模充填液壓支架(如圖5)主要通過上擋墻擠壓頂梁來密封頂模和底模，其中頂模和底模分別沿采空區(qū)頂板和底板鋪設(shè)，通過手動(dòng)縫紉機(jī)和膠棒沿工作面接長(zhǎng)和密封。充填時(shí)利用重力作用將高水充填材料沿封閉管道將充填材料從地面輸送至采空區(qū)的密閉柔模空間內(nèi)，8h后充填材料膨脹凝固，起到支撐頂板和上覆巖層的作用。高水柔模充填液壓支架主要特點(diǎn):(1)支架架型為四柱支撐式，穩(wěn)定機(jī)構(gòu)采用套筒伸縮桿機(jī)構(gòu)。(2)頂梁后部、上擋墻頂部裝有橡膠板，通過上擋墻擠壓頂梁后部可夾緊柔模，防止高水充填材料泄漏。(3)通過上擋墻上的橢圓孔可將充填材料注入密閉柔模空間內(nèi)。榆陽煤礦2307充填工作面長(zhǎng)度160.8m，煤層埋深平均190m，煤層平均厚度約3.6m，煤層傾角平均0.6°。煤層頂板以中粒、細(xì)粒砂巖為主，底板以泥巖、粉砂巖為主。根據(jù)榆陽煤礦充填量統(tǒng)計(jì)，截至2013年11月底，2307充填工作面平均充填率高達(dá)98%，地表最大下沉量53mm，工作面上方受護(hù)體產(chǎn)生最大水平變形值為0.19mm/m，最大傾斜變形值為0.58mm/m，能夠控制在Ⅰ級(jí)損害范圍內(nèi)。
2.2單元式掛袋充填液壓支架單元式掛袋充填液壓支架(如圖6)由可以滿足工作面綜采功能要求的反四連桿充填液壓支架和作為充填墻的直線式充填液壓支架組成［3］。借助條帶開采的減沉理念，將充填材料充填至預(yù)先布置在采空區(qū)的充填袋內(nèi)，待高水充填體凝固后即可起到支撐頂板的作用。單元式掛袋充填液壓支架的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)反四連桿充填液壓支架采用四柱反四連桿結(jié)構(gòu)，頂梁后部可單獨(dú)安裝水平防護(hù)板和垂直密封防護(hù)板。(2)直線式充填液壓支架采用套筒伸縮桿式穩(wěn)定結(jié)構(gòu);通過底座前端的銷軸與反四連桿充填液壓支架連接，可以充當(dāng)模板作用。山西柳林大莊煤礦煤層傾角3～5°，直接頂砂質(zhì)頁巖，直接底為砂巖，煤層平均厚2m。礦壓觀測(cè)表明，工作面頂板下沉量最大為80mm，平均24.8mm，上覆巖層處于穩(wěn)定狀態(tài)，采空區(qū)充填體對(duì)控制頂板下沉起到非常明顯的作用［12］。
3.15m以上大采高充填液壓支架目前，隨著采煤裝備的不斷發(fā)展，在神華集團(tuán)和陜煤集團(tuán)已出現(xiàn)多個(gè)7m大采高綜采工作面。為了提高采出率，保護(hù)地表環(huán)境，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)的綠色開采，對(duì)開采裝備的發(fā)展提出如下展望:高水充填和膏體充填的充填率較高，但對(duì)支架的密封性要求高，且隨著采高的增大，頂梁與頂板的接觸處不容易人工處理，底座與底板之間受充填體的壓力較大，使回采區(qū)與充填區(qū)的密封隔離不容易實(shí)現(xiàn)。矸石充填由于充填工藝簡(jiǎn)單，在大采高充填工作面有一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)矸石不升井和消滅地表矸石山的目的。目前大采高充填成套設(shè)備還存在以下問題亟待解決:(1)充填與開采之間的效率匹配大采高工作面刮板輸送機(jī)中部槽寬度多在1m以上，而懸掛在支架后部的充填刮板輸送機(jī)中部槽寬度多為630mm或730mm。(2)輸送矸石的膠帶機(jī)與懸掛在頂梁上的輸送機(jī)機(jī)頭的搭接問題輸送矸石的膠帶機(jī)沿工作面巷道鋪設(shè)，充填刮板輸送機(jī)懸掛在大采高液壓支架頂梁后部，兩者間的高度差通常都在3m以上。(3)充填刮板輸送機(jī)的檢修問題由于充填刮板輸送機(jī)懸掛在大采高液壓支架頂梁后部，在采空區(qū)一側(cè)，距離底板較高，不容易檢修。
3.2放頂煤充填液壓支架國(guó)內(nèi)充填液壓支架多布置在一次采全高工作面，在放頂煤工作面還未有嘗試，亟待解決放頂煤與充填之間的相互影響。
作者：程駿單位：天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部