放頂煤液壓支架考察報(bào)告

礦井瓦斯治理與放頂煤液壓支架考察報(bào)告

瓦斯治理與放頂煤液壓支架考察組

二00六年十二月

礦井瓦斯治理與放頂煤液壓支架考察報(bào)告

針對華亭煤礦250101工作面瓦斯涌出量大，礦井安全生產(chǎn)影響嚴(yán)重，以及平頂山煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的ZF7500/18/35型放頂煤液壓支架，在華亭煤礦2501采區(qū)和硯北煤礦2502采區(qū)使用中存在的問題，2006年11月28日至12月11日，由華亭煤電股份公司總工程師趙宏全同志帶隊(duì)，帶領(lǐng)公司生產(chǎn)管理部部長于忠升、主任工程師武永明，公司機(jī)電動(dòng)力部部長梁寧，華亭煤礦機(jī)電副礦長劉用、副總工程師周澎，硯北煤礦動(dòng)力運(yùn)行部副部長張健等一行9人，先后赴平頂山煤礦機(jī)械廠、平頂山煤業(yè)集團(tuán)八礦、中國鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司、兗礦集團(tuán)機(jī)電設(shè)備制造廠、陽泉煤業(yè)集團(tuán)三礦、同煤集團(tuán)塔山煤礦、天地科技北京開采所等單位進(jìn)行參觀考察學(xué)習(xí)，現(xiàn)將有關(guān)情況簡述如下：

一、瓦斯治理考察學(xué)習(xí)情況

1、平煤八礦

平煤八礦位于平頂山市東部12公里處，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬噸/年，可采煤層3組4層，煤層傾角8-30°，礦井采用多水平采區(qū)上下山開拓，中央并列與對角混合通風(fēng)方式，總進(jìn)風(fēng)量27829nt/min,絕對瓦斯涌出量88.78m3/min，相對瓦斯涌出量15.60m，/t，屬煤與瓦斯突出礦井，自然發(fā)火期4—6個(gè)月。全礦有5個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，1個(gè)準(zhǔn)備采區(qū)，5個(gè)回采工作面，一個(gè)準(zhǔn)備工作面，18個(gè)掘進(jìn)工作面。

平煤八礦瓦斯治理主要堅(jiān)持立足抽放，穩(wěn)定系統(tǒng)，綜合治理，齊抓共管的思路。樹立了治理瓦斯就是解放生產(chǎn)力，治理瓦斯就是發(fā)展生產(chǎn)力的理念。采取的治理主要措施有：分源抽放本煤層、上隅角、高位水平鉆孔、煤壁淺孔和尾巷抽放），優(yōu)化配風(fēng)，遠(yuǎn)距離放炮、煤壁注水、打排放鉆孔，降低斷電值、安排專職瓦檢員、加大獎(jiǎng)懲力度等。

平煤八礦“一通三防”與瓦斯治理工作原則：

瓦斯治理六抓：抓采掘設(shè)計(jì)和系統(tǒng)、抓設(shè)計(jì)、抓理念和機(jī)制、抓隊(duì)伍建設(shè)、抓一把和一把抓、抓裝備和投入。“一通三防”管理六納入：納入設(shè)計(jì)、納入計(jì)劃、納入生產(chǎn)工序、納入班前會(huì)、納入驗(yàn)收、納入考核。瓦斯抽放做到“五大”：大鉆機(jī)、大孔徑、大管徑、大抽放泵、大投入。打鉆操作六專：專人開機(jī)、專人送風(fēng)送電、專人觀察指揮、專人清鉆銷及上鉆桿、專人檢查鉆具、專人填寫記錄和打鉆情況描述。防突“六位一體“O”管理：優(yōu)化設(shè)計(jì)和采掘部署、強(qiáng)化采場和巷道支護(hù)、預(yù)測預(yù)報(bào)、防突措施、效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)?！傲灰惑w”“O”管理以優(yōu)化設(shè)計(jì)和采掘部署為前提，強(qiáng)化支護(hù)為基礎(chǔ)、預(yù)測預(yù)報(bào)為重點(diǎn)、現(xiàn)場管理為關(guān)鍵。另外，礦井還制定了《瓦斯超限事故匯報(bào)、追查和處理制度》，與基層各單位簽訂了《瓦斯綜合治理責(zé)任書》。

平煤集團(tuán)設(shè)有通風(fēng)處，八礦設(shè)有“一通三防'主管礦長（總工^通風(fēng)副總各1名、通風(fēng)科12人、抽放科18人、通風(fēng)調(diào)度室18人、下沒通風(fēng)隊(duì)、監(jiān)測隊(duì)、防塵隊(duì)、防突隊(duì)、抽放隊(duì)、放炮隊(duì)、滅火隊(duì)，個(gè)基層隊(duì)，全礦共有“一通三防”人員1600多人，約占礦井總?cè)藬?shù)

的十分之一。

平煤八礦共設(shè)有瓦斯抽放泵站8個(gè)，其中現(xiàn)有站7個(gè)，在建站1個(gè)，擁有各種抽放泵14臺(tái)套，抽放能力1958m3/min,裝機(jī)總?cè)萘?894KW。現(xiàn)有地面站1個(gè)，抽放能力508m’/min,裝機(jī)容量630KW，井下移動(dòng)泵站6個(gè)，抽放能力1450nVmin，裝機(jī)容量2264KW。抽放方法有本煤層抽放、邊掘邊抽、采前預(yù)抽、防突煤層采面淺孔泄壓抽放、高位水平鉆孔抽放、上隅角埋管抽放等措施。

我們考察組一行下并參觀了平煤八礦丁56-11180工作面，該工作面位于八礦丁一采區(qū)，工作面可采長度1032米，傾斜長160米，煤層平均厚度2.2米，傾角8—10°，采用綜采一次采全高采煤工藝，全部跨落法管理頂板，上、下隅角無端頭支架，采用單體柱加強(qiáng)支護(hù)。工作面風(fēng)量1750nt/min，瓦斯絕對涌出量13.69皿/min，其中風(fēng)排量7.89皿/min，抽放量5.80ms/min，工作面上隅角瓦斯?jié)舛?.4%，回風(fēng)順槽瓦斯?jié)舛?.3-0.4%,工作面日產(chǎn)量6500噸，是平煤八礦主采工作面。工作面瓦斯涌出總量不大，采空區(qū)涌出瓦斯較少，與放頂煤工作面有一定的差別，但部分治理措施可供參考。

工作面瓦斯治理主要措施：

1、風(fēng)、機(jī)兩巷采用編織袋裝煤，碼煤袋擋風(fēng)墻的方法進(jìn)行封堵，煤袋接頂、接底、接幫，不留間隙，以免新鮮風(fēng)流漏入。上隅角每班碼一道雙層煤袋墻，煤袋墻不得落后于切定線；下隅角碼“E”型煤袋墻，即延走向緊切機(jī)頭、第一架下側(cè)護(hù)板碼一道雙層煤袋墻，割一刀碼一次，沿傾向每3米碼一道雙層煤袋墻，不足3米時(shí)，下隅角掛擋風(fēng)簾。

2、 吊掛擋風(fēng)障和導(dǎo)風(fēng)障。工作面上隅角緊切雙層擋風(fēng)墻設(shè)一道擋風(fēng)障，工作面上段設(shè)一道導(dǎo)風(fēng)障，導(dǎo)風(fēng)障與工作面煤壁成30-45°夾角，將風(fēng)流引至上隅角，風(fēng)障長度10米左右。工作面下隅角掛設(shè)一道擋風(fēng)障，長度20米左右，減少采空區(qū)漏風(fēng)量。風(fēng)障接底、接幫、接頂?shù)鯍?，機(jī)頭、機(jī)尾拉架時(shí)嚴(yán)禁拆除導(dǎo)風(fēng)障。采面機(jī)尾架間局部瓦斯超限時(shí)打臨時(shí)導(dǎo)風(fēng)障吹散瓦斯。

3、 為減少漏入采空區(qū)風(fēng)量，防止上隅角瓦斯積聚，兩巷頂板錨索和錨桿在進(jìn)入采空區(qū)前均進(jìn)行退錨處理，使頂板及時(shí)跨落，兩巷與切頂線回齊，嚴(yán)禁隅角滯后，造成瓦斯積聚。

4、 在上隅角雙層煤袋墻與雙層煤袋墻之間形成抽放室，將直徑300mm抽放管放至抽放室內(nèi)進(jìn)行抽放，抽放管吊掛在距頂板和上幫不大于200-300mm處，抽放管埋深在0.5米-1米之間，抽放管末端加裝過濾裝置，抽放管通過橡膠軟管與主管路相連，進(jìn)行瓦斯抽放。抽放管隨著工作面推進(jìn)上隅角形成新的氣室后向外拉移至新氣室工作面順槽口進(jìn)風(fēng)側(cè)中布置有一移動(dòng)瓦斯抽放峒室，硐室內(nèi)安設(shè)了兩臺(tái)2BEC-42型水環(huán)式真空泵，每臺(tái)泵電機(jī)功率200KW，抽放流量150m3/min,抽放峒室內(nèi)設(shè)有一25m3的循環(huán)水池，主抽放管直徑為250mm，沿回風(fēng)順槽鋪設(shè)，抽放流量為90m3/min左右，濃度為1.5-2.0%，抽出的瓦斯通過抽放管引至回風(fēng)上山。

5、 在工作面上段支架頂部加裝了厚度為30mm的抗靜電、防火、耐磨高分子阻燃板，防止支架頂部摩擦引爆瓦斯。

6、另外在瓦斯涌出量大的工作面，沿回風(fēng)順槽或抽排巷施工頂板巖石高位鉆場，回采期間施工高位水平鉆孔抽放瓦斯，抽放效果較好。

2、陽煤三礦

陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司三礦，位于陽泉市以西7公里處，始建于1950年5月，是一個(gè)多井口組成的國有大型煤礦，現(xiàn)有4對礦井，主要開采3號(hào)、15號(hào)煤層，生產(chǎn)煤種為優(yōu)質(zhì)無煙煤。3號(hào)煤平均厚度為2.33m,煤層原始瓦斯壓力為1.3Mpa，瓦斯含量為18.17nVt，為煤與瓦斯突出煤層；15號(hào)煤平均厚度為6.1米，煤層原始瓦斯壓力為0.2Mpa，瓦斯含量為7.13m3/t，無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。工作面最大瓦斯涌出量為195m3/min,礦井采用混合式聯(lián)合通風(fēng)，工作面采用走向長壁綜采低位放頂煤法進(jìn)行回采。

陽煤三礦瓦斯災(zāi)害十分嚴(yán)重，是全國瓦斯涌出量最大的礦區(qū)之一，因此全礦上下樹立了“只認(rèn)瓦斯不認(rèn)人一舉一動(dòng)規(guī)章至尊”安全管理觀，確定了以“一通三防”為重點(diǎn)，以“十二字”方針為指南，以防治瓦斯事故為目標(biāo)，依靠科技進(jìn)步，改善安全裝備，強(qiáng)化內(nèi)部管理的瓦斯綜合治理思路。瓦斯治理的主要做法為堅(jiān)持三個(gè)原則、健全三個(gè)系統(tǒng)、做到四個(gè)優(yōu)先。堅(jiān)持三個(gè)原則：一是“安全第一，瓦斯為天”；二是“寧停三天，不搶一秒”；三是“只認(rèn)瓦斯不認(rèn)人”。完善三大系統(tǒng)：一是優(yōu)化生產(chǎn)布局，完善通風(fēng)系統(tǒng)；二是根據(jù)實(shí)際需要，完善瓦斯抽放系統(tǒng)；三是堅(jiān)持預(yù)防為主，完善瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。四個(gè)優(yōu)先：一是瓦斯治理工作優(yōu)先考慮；二是瓦斯治理資金優(yōu)先保證；三是瓦斯治理工程優(yōu)先設(shè)計(jì)和施工；四是瓦斯治理工程優(yōu)先安排，一切工程為瓦斯治理工程讓路。

陽煤集團(tuán)設(shè)有通風(fēng)處、三礦設(shè)有通風(fēng)副總、通風(fēng)區(qū)、并設(shè)通風(fēng)、防塵、抽放、監(jiān)測等技術(shù)組和通風(fēng)調(diào)度室，下設(shè)7個(gè)基層隊(duì)，其中4個(gè)通風(fēng)隊(duì)，1個(gè)瓦斯抽放隊(duì)、1個(gè)監(jiān)測隊(duì)和1個(gè)防塵隊(duì)，通風(fēng)區(qū)共有職工700余人。

三礦立井區(qū)建有地面瓦斯抽放泵站，安裝瓦斯抽放泵3臺(tái)，配接直徑800mm的主抽放管路至井下各個(gè)瓦斯抽放點(diǎn)。抽放泵選用長沙鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號(hào)為ARMG350HV系列，抽放能力1400m3/min，裝機(jī)功率1855KW,其中400m’/min，功率500KW兩臺(tái)，600m3/min，功率855KW一臺(tái)。

我們考察組一行下并參觀學(xué)習(xí)了三礦K8206工作面，該工作面位于立井區(qū)606水平擴(kuò)二區(qū)，工作面走向可采長度1760米，傾斜長252米，開采15號(hào)煤，煤層厚度6.5-6.8米，傾角1—7°，平均5°，采用綜采低位放頂煤法進(jìn)行回采，全部跨落法管理頂板，上下隅角無端頭支架，采用單體柱加強(qiáng)支護(hù)。工作面產(chǎn)量8000t/d,機(jī)采高度2.7米，放頂煤高度3.8米。工作面通風(fēng)方式為“U+I”型，進(jìn)風(fēng)量2000m3/min，回風(fēng)順槽回風(fēng)量1600m3/min，尾巷安設(shè)一臺(tái)2X15KW局扇，尾巷回風(fēng)量600m3/min左右。瓦斯絕對涌出量100m3/min，采用內(nèi)錯(cuò)尾巷、高抽巷、風(fēng)排的方式治理瓦斯，其中抽放量90m3/min左右，風(fēng)排量10m3/min左右，工作面上隅角瓦斯?jié)舛?.5%，回風(fēng)順槽瓦斯?jié)舛?.3-0.4%,尾巷瓦斯?jié)舛缺３衷?.5%以下，該面是三礦主采工作面。

工作面瓦斯治理主要措施；

1、 尾巷風(fēng)排上隅角瓦斯。工作面通風(fēng)方式為“U+I”型一進(jìn)兩回通風(fēng)方式，采用內(nèi)錯(cuò)尾巷、高抽巷、風(fēng)排的方式治理瓦斯。進(jìn)回風(fēng)巷沿15號(hào)煤底板布置，斷面9m2,內(nèi)錯(cuò)尾巷沿15號(hào)煤頂板布置，尾巷斷面9m2,水平距回風(fēng)巷15米。尾巷與采區(qū)回風(fēng)上山連通，與工作面切眼打通。內(nèi)錯(cuò)巷內(nèi)無電器設(shè)備，無人工作，巷口設(shè)置柵欄，嚴(yán)禁人員入內(nèi)，通風(fēng)救護(hù)人員每三天檢查一次。為防止尾巷漏風(fēng)發(fā)火要經(jīng)常對工作面上隅角與尾巷的壓差進(jìn)行測定，并利用尾巷內(nèi)增阻調(diào)節(jié)壓差，確保壓差在20mm水柱以下，有利于防滅火。內(nèi)錯(cuò)尾巷受壓小，巷道隨采隨冒，一直處于暢通的全負(fù)壓通風(fēng)狀態(tài)，通風(fēng)良好，通過風(fēng)量大，管理簡單，安全可靠，有利于解決上隅角和架逢瓦斯超限問題。

2、 走向高抽巷抽排瓦斯。走向高抽巷布置在工作面頂部，距工作面煤層底板50米左右，距15號(hào)煤層約為8倍采高距離，距回風(fēng)巷水平距離為1/3工作面長度，斷面5.5m2,高抽巷與瓦斯尾巷通過偽傾斜上巷掘進(jìn)貫通，提前泄壓抽放瓦斯，以解決初采老頂來壓前工作面瓦斯超限問題。高抽巷外口制作密閉墻，埋設(shè)管路，與礦井地面主抽放管路相連抽放瓦斯。走向高抽巷抽放瓦斯在80-90%，抽出率高，抽放量大，管理簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，能有效解決回風(fēng)瓦斯超限問題，特別是用于高瓦斯礦井。

3、 吊掛擋風(fēng)障和導(dǎo)風(fēng)障。工作面上隅角掛設(shè)一道擋風(fēng)障，工作面上段掛設(shè)一道導(dǎo)風(fēng)障，導(dǎo)風(fēng)障與工作面煤壁成30-45。夾角，將風(fēng)流引至上隅角。工作面下隅角掛設(shè)一道擋風(fēng)障，減少采空區(qū)漏風(fēng)量。風(fēng)障接底、接幫、接頂?shù)鯍臁?/p>

4、 兩巷頂板退錨，及時(shí)放頂。為減少漏入采空區(qū)風(fēng)量，防止上隅角瓦斯積聚，兩巷頂板錨索和錨桿在進(jìn)入采空區(qū)前均進(jìn)行退錨處理，使頂板即使跨落，兩巷與切頂線回齊，防止隅角滯后，造成瓦斯積聚。

5、 K8206工作面瓦斯治理效果。工作面初采時(shí)工作面配風(fēng)量2200ms/min,推進(jìn)8米后在割煤機(jī)前后出現(xiàn)瓦斯超限，采到10-20米之后上隅角回風(fēng)順槽瓦斯較大，抽放瓦斯量達(dá)到10m3/min,上隅角瓦斯?jié)舛茸畲筮_(dá)到9%，主要是泵站系統(tǒng)有問題，高抽巷瓦斯抽放量小，上隅角瓦斯很難降下來，持續(xù)在5%左右，回風(fēng)巷瓦斯在1.5-2%，每周超限1-2次，每次影響2-3小時(shí)。后來更換了瓦斯抽放泵，抽放量增大，最高達(dá)到195m3/min，隨著工作面推進(jìn)逐漸恢復(fù)正常，正常抽放量150m3/min，工作面推進(jìn)200米后瓦斯涌出量逐漸減小，最后降到90mt/min，其中抽放75m3/min，風(fēng)排15m3/min，回風(fēng)瓦斯保持在0.2-0.5%之間。

6、 掘進(jìn)期間瓦斯治理情況。工作面兩道掘進(jìn)時(shí)采用單巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)，45Kw局扇，直徑為800mm的風(fēng)筒供風(fēng)，掘進(jìn)至800米時(shí)瓦斯顯現(xiàn)，掘進(jìn)到1000米以上時(shí)，工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.7%-0.8%，隨后增加一臺(tái)28KW局扇采用雙風(fēng)機(jī)供風(fēng)，經(jīng)測定工作面風(fēng)量400m3/min左右，回風(fēng)口風(fēng)量700m’/min左右，工作面瓦斯涌出量3m3/min左右。

3、建議

綜合平煤八礦、陽泉三礦瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合華亭煤礦瓦斯治理工作實(shí)際情況，考察組建議：

1、 加快250102回風(fēng)順槽施工進(jìn)度，待該巷施工至250101工作面附近時(shí)，停止掘進(jìn)，利用該巷道作為25010工作面走向高抽巷，現(xiàn)250101工作面提前施工大直徑高位抽放鉆孔或提前施工橫川至250101工作面頂部，待鉆孔或巷道與采空區(qū)貫通后插管封閉加強(qiáng)250101工作面采空區(qū)瓦斯抽放工作。

2、 盡快施工瓦斯抽放峒室，購置兩臺(tái)150m3/min以上的瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路及其附屬裝置，到貨后盡快安裝投用，以增強(qiáng)礦井瓦斯抽放能力。

3、 加強(qiáng)250101工作面兩道頂板錨索、錨桿退錨和上下隅角放頂工作和工作面下隅角碼放編織袋擋風(fēng)墻，掛設(shè)擋風(fēng)障工作，以降低采空區(qū)漏風(fēng)量，減小采空區(qū)瓦斯涌出有效深度，從而降低工作面瓦斯涌出量。

4、 250101工作面采空區(qū)瓦斯抽放量增大，工作面上段瓦斯涌出量降低后，試驗(yàn)逐步減小或停止工作面上隅角兩臺(tái)局扇供風(fēng)量，以降低采空區(qū)均壓通風(fēng)瓦斯積聚量，降低采空區(qū)來壓瓦斯涌出強(qiáng)度，減少生產(chǎn)影響。

5、 盡快與科研單位合作，測定和預(yù)測2501采區(qū)瓦斯賦存和涌出情況，根據(jù)預(yù)測結(jié)果制定礦井和250102工作面瓦斯治理方案，根據(jù)需要在250102工作面設(shè)計(jì)和施工高位抽放巷，從礦井生產(chǎn)布局和系統(tǒng)上解決瓦斯問題，確保礦井安全生產(chǎn)。

6、 在第二套支架設(shè)計(jì)時(shí)，在工作面上段支架頂部加裝厚度抗靜電、防火、耐磨高分子阻燃板，并根據(jù)煤層賦存條件設(shè)計(jì)好支架頂梁上的松動(dòng)爆破孔，減少工作面煤塵量。

7、 進(jìn)一步提高對瓦斯治理工作重要性的認(rèn)識(shí)，不斷轉(zhuǎn)變觀念，完善機(jī)構(gòu)，加大投入，逐步建立和完善瓦斯治理獎(jiǎng)罰機(jī)制，加強(qiáng)管理，不斷提高礦井瓦斯治理水平。

8、 進(jìn)一步學(xué)習(xí)兄弟礦區(qū)瓦斯治理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷修改完善礦井瓦斯管理制度、技術(shù)方案和安全技術(shù)措施，加強(qiáng)現(xiàn)場管理，確保礦井安全生產(chǎn)。

9、 進(jìn)一步加強(qiáng)掘進(jìn)工作面和礦井其它地點(diǎn)瓦斯治理工作。

二、放頂煤液壓支架考察

1、平頂山煤礦機(jī)械廠

在平頂山煤礦機(jī)械廠，我們參觀了設(shè)計(jì)研究所、鉚焊分廠、機(jī)加工分廠、總裝分廠以及熱處理車間等液壓支架的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝過程。針對我們在生產(chǎn)中遇到的困難和支架存在的問題，與其主要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了技術(shù)交流，我們提出了支架立柱和千斤頂容易損壞、前連桿斷裂頻繁、端頭支架頂梁斷裂等急需解決的問題。針對我們提出的問題，廠方技術(shù)人員建議：從增大支架工作阻力、提高支架的支護(hù)強(qiáng)度、提高結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)等措施出發(fā)，選型訂購第二套支架。為此，我們要求：根據(jù)上一套支架的使用情況，由平頂山煤礦機(jī)械廠在十二月十五日前，完成能夠滿足我公司使用要求的液壓支架設(shè)計(jì)方案兩套

（四柱式放頂煤支架和兩柱式放頂煤支架設(shè)計(jì)方案各一套）

2、鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司

中國鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司是國內(nèi)集科研開發(fā)、設(shè)計(jì)制造與一體的液壓支架專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)之一，具有獨(dú)立的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)和專業(yè)的生產(chǎn)加工能力。在設(shè)計(jì)和制造上嚴(yán)格執(zhí)行中國MT312—2000標(biāo)準(zhǔn)，按照用戶要求，也可執(zhí)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)。1999年通過了中國軍工產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證，2000年通過了英國摩迪公司ISO9001質(zhì)量認(rèn)證，2004年又通過了中國中聯(lián)認(rèn)證中心ISO9001質(zhì)量認(rèn)證體系。多年以來，該公司先后生產(chǎn)了工作阻力1600—10000KN、采高0.55—6.2M，中心距1.25--1.75m的各類液壓支架五萬余架其中支撐掩護(hù)式支架11000余架；二柱掩護(hù)式支架10800余架；高、中、低位放頂煤支架近15800余架；鋪網(wǎng)支架7600余架；輕型放頂煤支架5800余架。產(chǎn)品分布在中國15個(gè)省60多個(gè)局、礦使用，并出口印度、俄羅斯、土耳其等國家，液壓支架中國市場占有率一直穩(wěn)定在40%左右。

目前，該公司有鑄造、鍛造、鉚焊、金切、熱處理、電鍍、液壓、工具、機(jī)修、安裝等^一個(gè)分公司，擁有包括高精度加工中心、數(shù)控、程控機(jī)床，光電跟蹤及數(shù)控切割機(jī)，鋼板預(yù)處理生產(chǎn)線，1000噸壓力機(jī)，三噸及五噸鋼爐，三噸及五噸模鍛錘，具有加工各類缸筒的推鏜、滾壓、珩磨專用機(jī)床以及高精度檢測試驗(yàn)設(shè)備，并配有800噸、1000噸整架壓架試驗(yàn)臺(tái)，可對支架進(jìn)行各項(xiàng)性能測試。所有支架零部件設(shè)計(jì)全部采用CAD技術(shù)，廣泛借助三維制圖、有限元分析、動(dòng)力學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)仿真等計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)，對支架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。該公司液壓工程中心是生產(chǎn)液壓支架各種閥的專業(yè)化制造分公司，有美國SABRE400H加工中心及40余臺(tái)全功能數(shù)控機(jī)床群和近百臺(tái)普通機(jī)床組成配套的高精加工設(shè)備。

近兩年為山西晉興制造的ZY7600/23/47大采高液壓支架192架，為大同塔山制造的ZF10000/25/38千噸放頂煤支架79架，為晉城制造的ZY9400/28/62型配置國外電液控制系統(tǒng)、代表國際第一、高可靠性大采高液壓支架132架；為晉城制造的ZY8640/25.5/55大采高液壓支架配國外電液控制系統(tǒng)219架；為新集礦業(yè)集團(tuán)劉莊煤礦制造的ZZ10000/22/45配國外電液控制系統(tǒng)支撐掩護(hù)式大采高液壓支架80架等正在使用中。并開避了中國甘肅靖遠(yuǎn)王家山47。大傾角支架、中國貴州盤江火鋪礦三軟煤層大傾角支架的先河。

在與鄭煤集團(tuán)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了技術(shù)交流中，我們介紹了工作面的主要參數(shù)和支架工作工況，并針對目前我們使用的支架存在的問題”提出了支架立柱和千斤頂容易損壞、前連桿斷裂頻繁、端頭支架頂梁斷裂、部分結(jié)構(gòu)件焊縫開裂、提高支架的支護(hù)強(qiáng)度等問題，并提出根據(jù)現(xiàn)場需要，應(yīng)盡量考慮增大支架尾梁下的檢修空間、提高支架工作阻力。探討了四柱式放頂煤支架與兩柱式放頂煤支架、四柱式正四連桿放頂煤支架與四柱式反四連桿放頂煤支架的優(yōu)缺點(diǎn)。針對我們提出的問題，廠方技術(shù)人員建議：在第二套支架選型時(shí)，應(yīng)增大支架工作阻力、提高結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)、立柱選用單伸縮結(jié)構(gòu)并配大流量雙安全閥、加大采高等。為此，我們要求：根據(jù)工作面的情況，由鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司在十二月十五日前，完成能夠滿足我公司現(xiàn)場

使用要求的液壓支架設(shè)計(jì)方案兩套（四柱式正四連桿放頂煤支架與四柱式反四連桿放頂煤支架設(shè)計(jì)方案各一套。

3、兗礦集團(tuán)機(jī)電設(shè)備制造廠

由兗礦集團(tuán)機(jī)電設(shè)備制造廠制造的兩柱掩護(hù)式放頂煤支架（40副）首次在興隆莊煤礦試用（目前已經(jīng)升井），比較成功。我們在兗礦集團(tuán)機(jī)電設(shè)備制造廠總裝車間，參觀了正在為東灘煤礦加工的

ZF8500/21/40YD型兩柱掩護(hù)式放頂煤支架。主要技術(shù)參數(shù)如下:

支架中心距：1750 mm

寬度：1625~1850 mm

初撐力：6352~6489 KN

工作阻力：8429~8611 KN

支護(hù)強(qiáng)度：0.912~0.950MPa

底板比壓（前端）：2.78~3.28

采高范圍：3.0~3.8m

重量：30.35t

適應(yīng)傾角：20度

立柱：缸徑：360/270mm

桿徑：340/230mm

行程：1860 mm

初撐力：3205 KN

工作阻力：4256KN

4、同煤集團(tuán)塔山煤礦

塔山礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)1500萬噸。8102放頂煤工作面為首采工作面，設(shè)計(jì)長度231m；（設(shè)備能力應(yīng)能滿足工作面長度260m）；工作面采高為3.5m；工作面走向長度為1700m；工作面生產(chǎn)能力為600萬噸/年。工作面傾角W10°,工作面走向傾角W±6°。皮帶巷：5000X3500mm（凈寬X凈高）；回風(fēng)巷：5200X3500mm（凈寬乂凈高）。工作面平均煤層厚度20米，采用放頂煤一次采全厚回采方式。

工作面設(shè)備情況：

刮板輸送機(jī)節(jié)距為1756mm,工作面前后運(yùn)輸機(jī)的中部槽中心距為6730mm。皮帶巷布置端頭一組，過渡架在刮板輸送機(jī)機(jī)頭布置3架、刮板輸送機(jī)機(jī)尾4架，工作面中部支架127架。前后部刮板輸送機(jī)機(jī)頭鏈輪中心距底板高度1005mm。前后部刮板輸送機(jī)機(jī)尾鏈輪中心距底板高度930mm。后部運(yùn)輸機(jī)中部槽通過30mmx108mm鏈條連接。前后運(yùn)輸機(jī)鏈輪的中心距為6775山山；后部運(yùn)輸機(jī)齒輪箱與支架最小間距離為300mm（支架與CST手控手柄間距離為270mm）。

放頂煤液壓支架

設(shè)計(jì)單位： 天地科技股份有限公司開采所事業(yè)部

制造廠家：

（一） 鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司（端頭架2架一組、過渡架7架、中間架

70架）

（二） 北京煤礦機(jī)械廠（中間架65架）

支架主要參數(shù)

中間架架型及主要參數(shù)（共130架）

1支架

架型：

四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架。

型號(hào):

支架結(jié)構(gòu)高度:

支架寬度:

支架中心距：

初撐力：

支架工作阻力:

支護(hù)強(qiáng)度：

泵站壓力：

操縱方式：

立柱

型式：

缸徑：

柱徑：

工作阻力：

行程：

推移千斤頂

型式：

缸徑：

桿徑：

推力/拉力

行程：

護(hù)幫千斤頂

型式：

缸徑：

桿徑：

推力

工作阻力

行程：

前梁千斤頂

ZF9000/25/38(正四連桿機(jī)構(gòu))

2500?3800mm

1660?1860mm

1750mm

7730KN(P=31.4MPa)

9000KN(P=36.56MPa)

0.94MPa

31.4MPa

本、鄰架操縱

單伸縮(4根)

280mm

260mm

2250KN(P=36.56MPa)

1300mm

普通雙作用(1根)

160mm

105mm

631/359KN

850mm

普通雙作用(1根)

100mm

70mm

247KN

287KN(P=36.56MPa)

440mm

型式：

普通雙作用（2根）

缸徑：

160mm

桿徑：

115mm

推力/拉力

631KN

工作阻力

735KN(P=36.56MPa)

行程：

190mm

6

側(cè)推千斤頂

型式：

普通雙作用（4根）

缸徑：

80mm

桿徑：

60mm

推力/拉力

158KN

收力

69KN

行程：

200mm

7

尾梁千斤頂

型式：

普通雙作用（2根）

缸徑：

160mm

桿徑：

115mm

初撐力

631KN

工作阻力

735KN(P=36.56MPa)

行程：

590mm

8

插板千斤頂

型式：

普通雙作用（2根）

缸徑：

80mm

桿徑：

45mm

推力

158KN

收力

108KN

行程：

700mm

9

抬底千斤頂

型式：

普通雙作用（1根）

缸徑：

桿徑：

推力

拉力

行程：

10后溜千斤頂

型式：

缸徑：

125mm

90mm

385KN

186KN

240mm

普通雙作用（1根）

125mm

85mm

385KN

207KN

1000mm

桿徑：推力收力行程：

ZF9000/25/38低位放頂煤支架

該工作面自2006年7月投入生產(chǎn)以來，最高日產(chǎn)4萬噸。在生產(chǎn)過程中，損壞了部分支架立柱，根據(jù)多方專家論證和現(xiàn)場實(shí)踐，原配套支架的工作阻力偏小，為此，塔山礦在訂購第二套支架時(shí)選用工作阻力13000KN的四柱式正四連桿放頂煤支架。

5、北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司

在中煤北京煤礦機(jī)械有限主任公司，我們參觀了支架生產(chǎn)、組裝的部分車間，并與公司副總經(jīng)理朱永明、設(shè)計(jì)研究所所長李炳濤等進(jìn)行座談，我們詳細(xì)介紹了礦井的基本情況和上一套支架的使用情況，要求在十二月二十日前完成能夠滿足現(xiàn)場條件的兩套支架的方案設(shè)計(jì)（四柱式正四連桿結(jié)構(gòu)和反四連桿結(jié)構(gòu)各一套），并邀請技術(shù)人員到現(xiàn)場詳細(xì)考察礦井地質(zhì)條件。

針對我們提出的要求，北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司技術(shù)人員建議：

工作阻力6000KN以上的放頂煤支架，推薦選擇四柱型支架；

支架寬度在不影響工作阻力和支護(hù)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，選擇l.5m；

增大工作阻力的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高支架高度；

選擇高可靠性、抗沖擊性的安全閥；立柱配大流量雙安全閥;

6、天地科技北京開采所

在北京開采所，我們和支架室王國法主任進(jìn)行了座談。我們要求本次支架的方案設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮礦井地質(zhì)條件,參考上一套支架存在的問題，提高支架的支護(hù)強(qiáng)度，增大拉后溜的能力以減少人工清煤,抬底千斤頂?shù)奈恢弥匦抡{(diào)整以增大人員通過的空間，在支架頂梁和側(cè)護(hù)板上加裝防靜電、防火高分子板以達(dá)到瓦斯治理的要求,立柱的密封件具有高可靠性，提高端頭支架頂梁的強(qiáng)度，支架的設(shè)計(jì)、加工、檢驗(yàn)執(zhí)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)等。

針對我們提出的問題，王國法主任提出了以下建議：

①提高機(jī)采高度，使采放比更加合理；

提高支架結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度，主體鋼板選用Q690,其他板材選用

Q550；

采用單伸縮立柱，大流量雙安全閥（5001/min）；

支架形式選用四柱反四連桿機(jī)構(gòu)；密封件選擇進(jìn)口件；

增大后部刮板機(jī)運(yùn)輸能力；

工作阻力10000KN兩柱式支架與工作阻力13000KN四柱式支架的支護(hù)強(qiáng)度相似;因此，選用四柱式支架應(yīng)選用13000KN的工作阻力。

支架中心距調(diào)整為1.75m，立柱選用320mm型。

7、幾種形式液壓支架比較

通過對以上幾個(gè)液壓支架設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位和使用單位的考察和了解，我們認(rèn)為幾種形式的支架各有優(yōu)缺點(diǎn)：

1、（1）兩柱掩護(hù)式放頂煤支架的優(yōu)點(diǎn)：

采用雙側(cè)護(hù)板，有利于支架調(diào)整；

兩立柱左右布置，平衡千斤頂調(diào)節(jié)，使得兩根立柱