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將放頂煤開采工藝應用于松軟厚煤層的開采工作中，通常會出現放煤與支護不協調的情況，并且，因為液壓支架上方具有較為松軟的特點，所以頂煤破碎或滑落的情況十分常見，從而導致頂部冒空的情況出現，甚至可能導致倒架事故。在某煤礦中，其年設計生產能力為 120 萬 t，且一直應用的開采工藝為鋼梁與單體液壓支柱的放頂煤開采工藝，不僅生產效率較低，且難以保障工作人員的安全，所以應積極對開采方式進行改進。

1 礦井概況

主要針對該礦的 3102 工作面位于 5 號煤層，煤層走向為東西走向，并且自西向東煤層越來越厚，煤層#薄處為 3.2 m，#厚處則達到 7.5 m，頂板與底板均處于較為松軟的狀態，其中頂板主要為油頁巖，底板則主要為泥質砂巖。該工作面的設計走向長度為 825m，需要進行回采的長度為800 m，工作面的傾角在 21° ~24°之間，平均傾角為 22°，沿傾向的長度為 121 m，可以進行開采的儲量為 55 萬 t。巷道的斷面為 14 m 2 ，采用錨索、錨網以及錨桿共同進行支護。

2 壓力變送器選型

在概況開展開采工作的過程中，3102 工作面為shou個應用水平綜放開采技術的工作面，所以在開展工作的過程中無可借鑒的經驗，由此，必須在其它條件較為相似的煤礦中進行調研，并與該工作面的實際情況進行結合，以保障能夠對配套設置進行正確選型。

2.1 液壓支架選型

將先金的放煤頂技術與當前該礦中所應用的技術進行充分結合，并在其中應用液壓支架支護技術，與此同時，將大流量快速移駕系統應用于其中。

（1）基本支架

工作面上具有一定的傾斜度，因此，必須對相關工作人員的安全問題，是必須進行考慮的重點內容。在實施開采工作的過程中，應用的放頂煤液壓支架的型號為 ZF5000/17/28，該支架的組成包括伸縮梁、護幫板、活動側護板以及底座防滑連接裝置等，在活動側護板的中間部分，留有一 Φ7 cm的炮孔。在規定采高達到 2.5 m 的情況下，對支架的尾梁進行相應的調整，可以實現尾部過煤的高度在 90 m 以上。

（2）過渡支架

架內運輸壓力變送器中包含多個部門，其中的驅動部具有良好的防護空間以及較高的便利性，其二者均需進行相應的維護工作，所以需要應用反四連桿液壓支架，指定型號為 ZFG5300/18/29。以此同時，該液壓支架中的立柱、千斤頂閥門等相關配件，均能夠 ZF5000/17/28 型放頂煤液壓支架的配件進行通用，由此，對壓力變送器進行檢修工作以及維護工作，均具有更高的便利性。

（3）端頭支架

因為工作面端頭的情況必然各不相同，所以，為了保障運輸順槽的超前支護能力，就必須對運輸順槽開展有效的維護工作，使其能夠保持順暢，所以，主要對前置式和后置式的端頭支架均需進行采用，其中前置端頭支架的型號為 ZTQ5300/18/19，后置端頭支架的型號則為ZFTH10600/18/29。

2.2 輸送機及轉載機選型

因為“松軟”為該煤層的主要特征，所以在該工作面上存在較大的推移阻力，并且片幫也能夠對其造成威脅。在工作面的前后部分，應用的刮板輸送機型號為 SGZ730/2×160，其具有更大的運煤量，采用鑄焊封底的方式對底槽部分進行處理，并將液壓張緊裝置配置于機尾部分。為了促使運輸能力得到提高，同時進一步提升檢修工作的便利性，此時所應用的轉載機應能夠與前后部輸送機的零件進行通用，制定型號為 SZZ -764/160。

2.3 采煤機選型

因為工作面上具有較大的傾角，所以在其上開展工作時，可能會出現大塊煤滾落或是采煤機滑移的情況，并由此引起傷人事件發生，所以在開展采煤工作的過程中，有必要應用可靠性更高、爬坡性能更好的電牽引采煤機，指定型號為 MG200/500-QWD。在該采煤機中配有 PLC，通過對其進行應用，記憶功能以及故障顯示功能均可以得到更加有效的發揮，維護工作的開展也就更加高效和便捷。

2.4 電氣壓力變送器選型

根據統計研究顯示，該工作面的總裝機功率為

2 130 kW，電壓為 1 140 V，所以在對其進行應用的過程中，需要準備兩臺 1 000 kVA 的移動變電站為其進行供電。并且，在綜放工作面上，用電壓力變送器較為集中，所以們對于移動變壓器的低壓側，應該安裝一真空智能型的饋電開關。對于工作面的前后部分，其中所應用的裝載機以及輸送機所使用的均為雙宿雙電機，所以應該將智能組合開關作為啟動開關，指定型號為 QJZ-4X315/1 140DP。

3 開采過程管理

3.1 加強頂板支護

因為放頂煤具有后掩護梁以及叉板，其支架的總長度能夠達到 6.8 m，實施切巷工作時，需要至少 7 m 的寬度才能夠完成一次擴刷工作，并且，在松軟煤層中實施掘進工作，關鍵點就在于頂板管理，所以，在開展切巷工作時，可以采用邊刷邊擴邊安裝的方式。對于沿頂板的選擇，應該使用由錨索以及高強錨桿所組成的聯合支護頂板，其中錨索的規格為 Φ17.8 mm×8 000 mm，高強錨桿的規格為Φ22 mm×500 mm，并且，每掘進 4 m 距離，即進行長度為 3 m 的擴刷，與此同時，還應對頂板實施監測工作，以保障錨桿的初錨力能夠為至少200 N/m。另外，每隔 20 m 距離，應安裝一組頂板離層儀，以對頂板的情況進行實時的監測，從而實現有效控制頂板。

在開展邊安裝變刷擴工作時，應由機頭開始進行刷擴，直至 30 m 時，使用單體柱促使支護強度得到提升。shou先，將轉載機以及刮板輸送機安裝于工作面上，使用刮板輸送機開展刷擴工作，需要注意的是，刷擴過程中必須保持其與安裝之間的距離，以避免發生安全事故。至于刮板輸送機的彎曲段，應將其控制為 30 m，以既有為起點，將進行回采的刮板輸送機一次性撥至固定位置，于機頭處開始對液壓支架進行安裝，盡可能實現一次達標。

3.2 預防端頭破碎

因為煤層具有硬度較低的特點，所以需要進行架棚支護。在端頭支架的支撐力作用下，端頭的頂煤極易出現破碎的情況，并且兩端頭在掘進時，必須進行全斷面的鋪網，于兩幫工字棚之間進行補打錨桿。需要注意的是，利用巷道掘進的瞬間，應將以上全部工序完成。與此同時，為了避免頂煤下落將后電機埋住，在刮板輸送機的電機前后 10 m 處的位置，均應進行全斷面鋪網。

3.3 合理計算采煤機和放煤步距

將煤層較軟以及工作面傾斜兩個因素作為重要基礎，為了避免發生冒頂片幫事故等不良情況，以相應的調研結果為依據，將采煤機的截深設置為 0.6 m。通過 PFC 數值模擬軟件對“一采一放”、“兩采一放”、“三采一放”等不同的放煤步驟進行應用情況下的頂煤回收率實施模擬運算工作，運算結果顯示，對“兩采一放”模式進行應用，其回收率能夠達到 78.89%，為多種模式中回收率之#高。由此，應采用的放煤布局為“兩采一放”。

4 結語

因為厚煤層具有松軟的特性，所以在相關的采煤工作中應該積極對方法進行革新，對應用的壓力變送器進行科學合理的選型，制定有效的支護方案，在積極保護生產安全的同時，促使煤礦生產力得到切實提升。