[科普中国]-滑移支架放顶煤技术

滑移顶梁由顶梁和支柱两个基本部分组成，顶梁分前梁和后梁两部分，前梁和后梁通过弹簧钢组或导向槽连接。支架的支柱为单体液压支柱，数量2-5个不等，与顶梁之间通过销轴连接。

滑移支架放顶煤采煤法的特点滑移顶梁由顶梁和支柱两个基本部分组成，顶梁分前梁和后梁两部分，前梁和后梁通过弹簧钢组或导向槽连接。支架的支柱为单体液压支柱，数量2-5个不等，与顶梁之间通过销轴连接。此外，前梁前端可安装前探梁或挑梁，后梁尾端可安装尾梁。滑移顶梁支架比较安全可靠，可自移，重量轻，结构简单，便于拆卸安装，成本低，适应性强等。装备一个滑移顶梁放顶煤工作面，其费用只是一个综放工作面的1/5。因此，滑移顶梁放顶煤在我国中小型矿井的厚煤层开采中得到了一定的推广应用。采用这种采煤方法开采的煤层厚度为5m以上，主要是缓倾斜和急倾斜煤层，煤的硬度系数为0.8-3.01。

回采工艺（以机采为例）回采工艺过程：班前准备→开缺口→挂联网→采煤机下行割顶煤→伸前探梁→采煤机上行割底煤→移输送机（先移前部输送机后移后部输送机）→移架→剪网口→放顶煤→补网堵放煤口→清理工作面（喷洒阻化剂、埋管注浆）。

滑移支架放顶煤采煤法的工艺参数1.工作面长度和采高

缓倾斜滑移支架放顶煤工作面和中厚煤层工作面相比，增加了移架、移溜和放顶煤工序。在相同条件下，工作面推进速度会降低。工作面顶板下沉量和支柱载荷相应增大，不利于工作面顶板控制。因此，滑移支架放顶煤工作面应适当缩短工作面长度，其长度一般保持日开一帮为宜。滑移支架放顶煤工作面长度一般为60-80m，最长达105m。急倾斜滑移支架水平分段放顶煤工作面的长度为煤层厚的水平投影。

滑移支架放顶煤工作面开采高度过大和过小都不利于这一采煤方法效益的发挥。据调查，我国缓倾斜放顶煤工作面开采高度一般为煤层厚度，其采高通常为5-10m，急斜滑移支架放顶煤工作面的水平分段高度一般不大于10m。

2.工作面落煤与支护

滑移支架放顶煤的工作面的开采主要以炮采为主，工作面循环进尺多数为0.8m；也有的矿井采用采煤机落煤，采煤机截深0.6m。在放顶煤工作面采用采煤机落煤虽然减轻了工人的体力劳动，提高了落煤效率，但由于滑移顶梁液压支架自移的机械化的程度低，移架操作复杂，以及放顶煤工作面开采是以放顶煤为主，放煤时间长，采煤机利用率低。因而，滑移支架放顶煤工作面采用采煤机落煤并未显示出明显的优越性。滑移支架放顶煤工作面采用滑移顶梁液压支架和金属网支护，应用广泛的是“—”字型滑移顶梁液压支架，工作面采用金属网护顶，金属网由方格网向菱形网过渡。

3.工作面放煤

放顶煤步距和放煤方式直接影响着放顶煤工作面的煤质和煤炭回收率，放煤步距过小会导致煤炭含矸率高，放煤步距过大会降低煤炭回收率。因此，确定合理的放煤步距和放煤方式是放顶煤工作面的关键所在。

滑移支架放顶煤工作面的放煤步距受工作面开采循环进尺的影响，一般采1-2帮（即0.8-1.6m）放一次顶煤。但部分矿井放煤步距达4-4.8m，其放煤步距较大的主要原因是工作面长度短，推进速度快，顶煤冒落步距较大所致。

放顶煤工作面的放煤方式从理论上讲，采用多轮顺序（或多轮间隔）放煤效果较好，但由于这种放煤方式操作复杂，因而在滑移支架放顶煤工作面一般采用单轮间隔一次全量放煤的放煤方式，放煤口间距1.5-2.0m，放放煤口规格400mm×400mm2。

滑移支架放顶煤工作面存在的主要问题1.工作面支架初撑力和工作阻力偏低

滑移支架放顶煤工作面支架的实际初撑力较低，支架实际初撑力仅为额定初撑力的1/2左右。由于初撑力低，加之滑移顶梁放顶煤工作面每进一刀，支架要整体前移一次，移架频繁，导致支架工作阻力仅为额定工作阻力的1/3-1/2。为了改善工作面支护状况，提高工作面支架初撑力至关重要。根据工作面具体情况，可采取以下措施提高支架初撑力，如提高泵站压力、减少同时注液枪数、坚持二次注液、使用指示压力的注液枪、穿柱鞋等。实践证明，上述措施对改善工作面支护状况都是行之有效的。

2.滑移支架的稳定性差

在滑移支架放顶煤工作面，由于支架的稳定性差，加之时常存在的管理不善，导致工作面的冒顶事故较多。据统计，80%以上使用滑移支架放顶煤的矿井或多或少都发生过冒顶事故。工作面的倾角越大，煤层越软或煤层结构复杂，越易发生冒顶事故。华亭县煤矿滑移支架放顶煤工作面支架的稳定性观测结果表明，支架从架设到移架整个观测循环内，四排支柱中倾角发生变化的支柱占88%-95.5%。这一观测结果证实，滑移顶梁支架用于放顶煤工作面其稳定性差，支架失稳的可能性大。

滑移支架放顶煤工作面支架稳定性差的主要原因是支架本身属不稳定结构。另外支架初撑力偏低，加之频繁移架支架工作面阻力较低，以及工作面主要生产工序改变了围岩对支架的约束状况等都不利于支架稳定。在实际生产中，为了保证安全生产、改善支架稳定性，应采取提高支架初撑力和工作阻力、在倾角较大的缓倾斜煤层中采用倾斜长壁俯斜推进的放顶煤采煤法；确保支架架设时有合理的初倾角、及时处理工作面片帮和冒顶、工作面冒顶的预测和预报及加强工作面生产管理等措施3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学