综采工作面安装方案样本
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1002综采工作面安装方案
第一部分: 1002工作面概况
一、 1002工作面地质概况
工作面切眼顶板9#煤同现回风巷停掘位置一样为小采区域, 切眼内采空区与煤柱交错, 且采空区内存在老窑水, 故对切眼二次扩帮影响较大, 扩帮过程中, 应准备足够的排水设备。
考虑到切眼上部为采空区, 打起吊锚索锚固力无法保证, 建议该工作面所有大件起吊采用支设起吊梁起吊。
( 1) 、 1002工作面参数:
10#煤煤层厚度1.7-2.4米;
煤层顶板岩石容重, 2.5t/m3
煤层倾角 0--12°平均3°
工作面长度为: 104.25米;
工作面安装支架为: 71～72架;
两端头采用液压支架配合单体支柱支护, ( 四对八梁迈步式) 超前支护形式: 长度30米, 采用DW-25( 28) 型支柱配合3.2米Π梁支护。
( 2) 、 10号煤层位于太原组下部, 在井田西、东南部与11号煤层合并。
上距9号煤层2.10-5.53m, 平均3.55m。
全区稳定可采煤层, 煤层厚度1.07～2.40m, 平均1.73m, 根据1002工作面实测, 该煤层厚度为2.0-2.4米, 结构简单, 含0-2层夹矸, 该煤层为井田内稳定可采煤层, 顶板岩性为页岩、砂质泥岩。
底板岩性
为泥岩、 砂质泥岩。
二、 支架选型验算
(一)、 支架高度:
1、 架最大结构高度: 1max max S M H +==2.4+0.3=2.7m
2、 支架最小结构高度: 2min min S M H -==1.7-0.4=1.3m
式中: M max 、 M min 为煤层最大、 最小截高, mm;
S1考虑伪顶冒落的最大厚度, 此处取300mm 。
S2考虑周期来压时的下沉量、 移架时支架的下降量和顶梁上、 底板下的浮矸之和, 此处取400mm 。
ZY3200/12/29型液压支架最大支撑高度2.9m( 大于2.7m) , 最小支撑高度1.2m( 小于1.3m) , 符合使用要求。
(二)、 支护强度和工作阻力
1、 支架支护强度:
MPa 105-⨯=ρKM q
式中: K ——作用于支架上的顶板岩石厚度系数, 一般取5～8, 此处取最大值8;
M ——截高, 取 2.4m; ρ ——岩石密度, 一般取 2.5×103kg/m 3
q=8×2.4×2.5×103×10-5=0.48MPa
ZY3200/12/29型液压支架支护强度为0.53MPa, 大于q, 符合要
求。
2、 支架支撑顶板的有效工作阻力:
kN 103⨯=qF Q
式中: F ——支架的支护面积, 5.5m 2
Q=0.48×5.5×103
=2640KN ZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN, 大于Q, 符合要求。
3、 支架支撑效率:
支架支撑效率: 有效工作阻力与支架工作阻力之比初选支架时可取80%左右:
η=2640/3200=82.5%
故ZY3200/12/29型液压支架符合使用要求。
三、 初撑力
初撑力大小对支架的支护性能和成本有很大影响。
较大初撑力能使支架较快达到工作阻力, 减慢顶板的早期下沉速度, 增加顶板的稳定性。
一般取初撑力为(0.6～0.8)倍的工作阻力。
ZY3200/12/29型液压支架工作阻力为3200KN, 初撑力为2616KN( 0.8175倍工作阻力) , 符合要求。
四、底板比压:
10#煤层底板岩性为泥岩、 砂质泥岩, 根据经验数据10#煤层底板比压值为3.0～6.0MPa, ZY3200/12/29型液压支架设计对地板
P Q =η
比压值为1.29MPa, 符合使用要求。
第二部分: 安装方案比较
一、 1002综采工作面安装有以下两个方案:
一方案: 切眼内一次性扩帮完成, 为保证顶板支护强度扩帮后再锚网支护的基础上套支 2.8米工字钢梁一梁二柱进行联合支护, 边扩帮边对原切眼进行下底, 保证掘高不小于2.5米。
切眼支架在工作面安装点平行与切眼进行组装, 边组装边安装。
二方案: 采取边扩边安的方式进行, 掌子头到支架安装点的距离保持在6～15米, 再锚网支护的基础上套支2.8米π梁一梁二柱进行联合支护,边扩帮边安装支架, 最后进行工作面刮板输送机的安装。
支架在机尾固定安装地点进行组装, 然后经支架装车平台装车, 经轨道运输到安装地点卸车安装。
二、方案比较:
1、各方案优点如下:
一方案优点: 切眼一次扩帮完成, 综采安装工序简单, 支架与溜子可同步进行安装, 不存在与掘进配合施工可避免窝工。
支架在安装点进行组装, 可省去切眼铺设轨道、加工装车平台、支架
专用车等工作量。
二方案优点: 边扩帮边安装支架, 顶板暴露时间短, 可有效保证顶板的稳定。
DZ-28支柱需用量较小, 100根, 可在安装支架回收后重复使用。
2、各方案缺点如下:
一方案缺点: 扩帮后顶板暴露时间长, 但支护强度满足要求。
考虑到2.8米π梁数量不足, 前期需投入260根2.8米工字钢梁, 但预计损坏量不大, 绝大多数可复用。
切眼掘高 2.5米, 若使用DZ-25支柱为超高支设, 需支设DZ-28支柱( 520根) 。
二方案缺点: 综采安装工序复杂, 容易造成窝工现象, 支架在机尾组装, 附加工程量大。
三、几点建议:
建议在地面进行液压支架组装试验, 在保证能够人工便于安装的前提下, 将液压支架井上拆除时的高度降到最低。
若2.5米高度无法进行支架组装, 方案一也能够选择在机尾段组装支架。
