在現(xiàn)代化煤礦開采作業(yè)中,液壓支架作為保障采煤工作安全、高效進(jìn)行的關(guān)鍵設(shè)備,其移架方式與支護(hù)方式直接關(guān)系到采煤作業(yè)的安全性、穩(wěn)定性以及生產(chǎn)效率。
一、移架方式
(一)單架依次順序式
操作流程:采煤機(jī)割煤后,支架沿采煤機(jī)牽引方向逐架移架。先降柱,讓支架頂梁脫離頂板,解除支撐力;接著通過推移裝置將支架前移至新支護(hù)位置;最后升柱,使支架頂梁重新緊密貼合頂板,提供穩(wěn)定支撐。
優(yōu)點(diǎn):操作簡單易懂,工人易掌握。能及時(shí)支護(hù)新暴露的頂板,極大縮短空頂時(shí)間,有效降低頂板破碎或垮落風(fēng)險(xiǎn),有力保障作業(yè)安全。
缺點(diǎn):移架速度慢,每架依次操作,難以滿足高產(chǎn)高效工作面快速推進(jìn)的需求。
適用場景:適用于頂板破碎、穩(wěn)定性差的煤層開采,在此類煤層中,頂板及時(shí)支護(hù)的重要性遠(yuǎn)超移架速度。
(二)分組間隔交錯(cuò)式
操作流程:將液壓支架按一定數(shù)量分組,采煤機(jī)割煤后,各組支架間隔交錯(cuò)移架。比如每 3 架為一組,移架時(shí),先移第 1 組的第 1 架、第 2 組的第 3 架、第 3 組的第 2 架等。移架過程中,一組支架移架時(shí),相鄰組支架仍支撐頂板,維持整體支護(hù)強(qiáng)度。
優(yōu)點(diǎn):大幅提升移架速度,可適應(yīng)采煤工作面快速推進(jìn)的節(jié)奏。部分支架始終支撐頂板,兼顧移架速度與頂板支護(hù),提高生產(chǎn)效率。
缺點(diǎn):操作相對復(fù)雜,對操作人員技術(shù)水平和熟練度要求高。若支架分組不合理,易影響局部頂板支護(hù)效果。
適用場景:適用于頂板穩(wěn)定性較好的煤層,在此類煤層條件下,頂板能在部分支架移架的短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定,可采用這種高效移架方式。
(三)成組整體依次順序式
操作流程:將較多支架組成整體,采煤機(jī)割煤后,整體支架組沿采煤機(jī)牽引方向依次整體前移。移架時(shí),先同時(shí)降下整組支架立柱,使支架脫離頂板;再通過強(qiáng)大的推移裝置快速將整組支架向前移動(dòng);最后同時(shí)升起整組支架立柱,重新支撐頂板。
優(yōu)點(diǎn):移架速度極快,顯著提升采煤工作面推進(jìn)效率,大幅增加煤炭產(chǎn)量。在煤層賦存條件穩(wěn)定、頂板完整且采高較大的工作面,能充分發(fā)揮高效優(yōu)勢。
缺點(diǎn):對設(shè)備可靠性和協(xié)同性要求極高。一旦某環(huán)節(jié)出故障,可能導(dǎo)致整個(gè)支架組無法正常移架,影響范圍大,維修難度和成本高。
適用場景:適用于煤層賦存條件穩(wěn)定、頂板完整且采高較大的工作面,需在設(shè)備維護(hù)管理上投入更多精力,確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
二、支護(hù)方式
(一)及時(shí)支護(hù)
操作流程:采煤機(jī)割煤后,立即前移液壓支架支護(hù)新暴露頂板,完成支護(hù)后再推移刮板輸送機(jī)。能迅速為新暴露頂板提供支撐,有效遏制頂板下沉變形。
優(yōu)點(diǎn):對于頂板穩(wěn)定性差、易冒落的煤層,能在最短時(shí)間內(nèi)控制頂板,減少頂板破碎可能,有力保障采煤作業(yè)安全。
缺點(diǎn):要求支架移架速度與采煤機(jī)割煤速度精準(zhǔn)匹配,對設(shè)備性能和操作人員配合度要求高。
適用場景:適用于各種頂板條件差的煤層開采,尤其是頂板破碎、壓力大的情況。
(二)滯后支護(hù)
操作流程:先推移刮板輸送機(jī),為采煤機(jī)后續(xù)割煤創(chuàng)造空間,然后再前移液壓支架支護(hù)頂板。推移刮板輸送機(jī)時(shí),頂板會(huì)處于短時(shí)間無支護(hù)狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn):先推移刮板輸送機(jī),為采煤機(jī)割煤提供更寬敞空間,利于提高采煤機(jī)割煤效率,一定程度提升采煤作業(yè)整體效率。
缺點(diǎn):頂板會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)無支護(hù),下沉量相對較大。若頂板條件不滿足,易引發(fā)頂板破碎甚至冒頂?shù)劝踩鹿省?/span>
適用場景:僅適用于頂板穩(wěn)定性好、不易冒落的煤層。
(三)超前支護(hù)
操作流程:在采煤機(jī)割煤前,提前對采煤機(jī)即將到達(dá)區(qū)域的頂板進(jìn)行支護(hù)。一般通過在液壓支架前方增設(shè)臨時(shí)支護(hù)裝置,如超前支架等來實(shí)現(xiàn)。提前加固支撐頂板,改善頂板受力狀態(tài),增強(qiáng)穩(wěn)定性。
優(yōu)點(diǎn):能有效預(yù)防采煤機(jī)割煤時(shí)頂板突然垮落,尤其在頂板破碎、存在斷層等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域,提前改善頂板條件,為采煤機(jī)安全割煤創(chuàng)造有利條件。
缺點(diǎn):需額外投入設(shè)備和人力進(jìn)行超前支護(hù)的安裝與操作,增加生產(chǎn)成本和作業(yè)復(fù)雜性。
適用場景:適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、頂板穩(wěn)定性差且存在明顯地質(zhì)構(gòu)造的煤層開采區(qū)域。
液壓支架的移架方式與支護(hù)方式需綜合考慮煤層賦存條件、頂板特性、采煤工藝要求以及設(shè)備性能等多方面因素,從而實(shí)現(xiàn)采煤作業(yè)安全、高效開展。
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