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所谓经济合理,就是支架在满足技术要求的前提下,支架结构应尽量简单、重量轻、造价低、投资少。 所谓安全可靠,是指支架在使用过程中能保证工人的安全和生产的安全。 2、架型选择 目前国内高产高效综放工作面多采用尾梁插板式反四连杆低位放顶煤支架,工作面后部空间大,同时支架放煤口大,而且放煤过程中尾梁可以上下摆动,松动顶煤,因而放煤效果好。 3、放顶煤支架选型的依据 支架选型主要依据是煤层地质赋存条件、矿井生产技术条件和经济条件。 煤层赋存条件包括煤层的厚度、煤层倾角、埋藏深度、煤的物理力学性质、煤层结构、顶底板岩性等。如煤层倾角大就要选用稳定性好和有防倒、防滑装置的支架;煤层坚硬就要选用能使顶煤充分垮落的支架;松软的煤层就要选用对顶板封闭好并且有防片帮装置的支架;松软底板就要选用支架对底板比压小的支架;埋藏深度大的煤层,矿压显现严重,因而需要支护强度较大的支架等。 矿井生产技术条件主要是指放顶煤工作面的单产、配套设备。不同的机组、不同的运输机都对支架提出不同的要求。 (三)综放开采的技术经济优势 近年来综放开采之所以成为我国高产高效矿井建设的重要技术途径,是因为这种采煤方法不但符合我国国情(厚煤层产量占煤炭总量的41%),而且较厚煤层分层开采和单一煤层综采有明显的技术和经济优势。 1、综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次采全厚开采和急倾斜特厚煤层的水平分段开采,对地质条件的适应性较分层综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大、顶底板起伏不平、断层构造多以及其他地质条件变化的不稳定煤层。 2、综放开采一次开采厚度大幅度增加,煤层开采强度加大,实现了垂直集中生产,而且低位放项煤支架工作面有两个出煤点,在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下,综放开采较分层综采和单一煤层综采工作面的单产可以成倍地增长。 3、对于有自然发火倾向的煤层,一次采全厚综放开采比分层开采的发火机率要小得多。采用分层综采时,往往在开采第二、三分层时发火频繁;而一次采全厚放顶煤开采时,对煤层只揭露一次,避免了分层开采时多次揭露煤层发火频繁和工作面多次搬家在停采线经常发火的危险。 4、综放开采较分层综采的巷道掘进率低,工作面寿命长,搬家次数少,有利于接续,吨煤设备投入费用少;工作面材料、电力消耗少;因而工作面直接成本大大降低。综放开采的吨煤成本可比分层综采的成本降低10元/t以上,因而矿井的经济效益可以明显提高。 二、考察矿井的一些具体情况 (一)铁法煤业集团大隆矿南一采区703综放工作面 1、工作面概况 该工作面位于南一采区的北侧,东以F16断层为界;西以翻转罐笼保护煤柱为界;南以南一702工作面阶段煤柱为界;北以F9断层为界。 工作面走向长998m,倾斜宽174/113m,地质储量115.5万吨,可采储量100.5万吨,工作面回采率切割部分95%,放顶煤部分75%。工作面地表标高为70.2—72.09m,煤层底板标高为-410—-500m,煤层埋藏深度平均520m左右。 本工作面所采煤层为七煤层,该煤层赋存稳定,结构简单。夹1—3层0.1m左右的夹石,煤层硬度采数f为2—3。煤层最大厚度4.5m,最小厚度2.81m,平均厚度4.50m。本工作面上覆4煤层,已回采完毕。层间距离为43.0m,煤层自然发火期为3—6个月。 本煤层呈一两翼宽缓的向斜构造,构造简单。工作面东侧煤层走向100°,倾角2—11°,两侧煤层走向135°,倾角2—7°。 煤层顶底板岩性为 老顶:岩性为粗砂岩、砂砾岩,全区发育。 直接项:岩性主要为粉砂岩,夹泥质砂岩、细砂岩。 伪顶:岩性为泥岩。 直接底:岩性为粉砂岩、细砂岩。 本工作面水文地质简单,老顶砂岩为主要含水层。绝对瓦斯涌出量为40m3/min,为高瓦斯矿井。 |