开采油页岩开采中采取滑移支架支护的可行性分析

梁贵生

（吉林成大弘晟油页岩能源有限公司，吉林 桦甸 132400）

开采油页岩开采中采取滑移支架支护的可行性分析

梁贵生

（吉林成大弘晟油页岩能源有限公司，吉林 桦甸 132400）

本文分析了开采油页岩开采中采取滑移支架支护的可行性，对其理论进行了介绍，分析其支护质量。

油页岩回采；滑移支架；顶板压力；满足要求

1 理论分析

（1）顶板压力计算

据 公 式 p=N×M（KP-1）×R=1.5×2.4（1.5-1）×2.0×10=144kN/㎡

式中：P—顶板压强；N—增载系数，取1.5；M—最大采高，取2.4m；Kp—岩石碎涨系数，取1.5；R—岩石容重，2.0×10kN/m3。

（2）工作面顶板压力计算

据 公 式 Pmax=T×Lmax×p=74×3.75×144=39960kN

式中：

Pmax—最大控顶距时顶板的压力；Lmax—最大控顶距，取3.75m；T—工作面长度，取74m，此公式出自《采煤学》。

（3）BDY并联液压支架技术参数

支架型号ZH3200/15/22B；工作阻力3200kN；支撑高度 2400mm；外形尺寸2750×1630×2400mm（见图1）。

（4）工作阻力校核工作面支架总阻力：

此工作面需要此型号支架（三联）38台，需要两联支架7台，两联支架工作阻力为1600kN

工作面支架总阻力

=38×3200+1600×7=132800KN支架高度校核：

支架支柱最大高度计算：

Hmax=MMAX-c=2.4-0.25=2.15m

支架高度最小高度计算

Hmin=Mmin-ΔSx-c-s= 2.1-0.25-0.2-0.05=1.6m

式中

MMAX— 最 大 采 高， 取 2.4m；Mmin— 最 小 采 高， 取 2.0m；c—顶 梁 厚 度， 取 0.25m；ΔSx—ηMMIN×L1=0.025×1.8×3.75=0.169m 取ΔSx=0.2m；η—顶板下沉系数，取0.025；L1—工作面顶班最大控顶距，取3.75m；s—工作面顶板最大下沉量，取0.05m。

工作面选用的滑移支架支柱，最大高度为2.4m大于计算所需高度2.15m；最小高度为1.5m，小于最小计算高度1.6m。完全符合工作面使用要求。

2 实际情况

在本矿实际生产工作中，采取并联顶梁滑移液压支架进行支护已经2年多，月采出油页岩15000余吨（炮采），在实际生产中需要做一些技术措施。

1）支护形式：BDY并联顶梁液压支架支护，齐梁齐柱。

2）支护管理：针对支架特点制定措施如下：

①最大控顶距：3.55m，最小控顶距：2.75m。

②最大支撑高度：2.4m，最小支撑高度：1.5m。

③移架时必须达到0.8m的行程，将支架调正。

④移架时可少量降柱（一般降50～100mm）后，立即带压擦顶移架，严禁多次升降架活动顶板造成主帮抽、漏顶。

3 支护质量

（1）工作面顶梁编号管理，编号清晰。

（2）架成一直线；新暴露的顶板要及时使用护帮板。

（3）架支设应垂直顶底板，工作面支柱必须全承载。

（4）必要时对所有液压支柱穿尼龙底鞋，规格：φ310mm。

（5）对于顶板来压时候顶板中高不够，或者支护达不到出撑力的要及时打加强柱。

4 π钢做临时支护

在工作面相邻组支架之间布置双排π钢，且确保能互相交替前移。π钢使用2.8mπ钢梁，一梁三柱（使用单体液压支柱），柱距1.2m，两侧支柱距离梁头0.2m。

5 顶板来压期间采取的措施

依据本工作面顶板资料分析及403工作面回采经验，预计本工作面自切眼开始回采，推进10～15米时，将有初次来压。初次来压后，每推进4～6米，将有一次周期来压，因此，当工作面出现来压预兆，岩壁片帮严重，顶板沿岩壁切顶或拉沟，主要采取以下几项措施。

（1）对松动支柱重新注液加固，达到牢固可靠。

（2）如周期来压较大时，顶板出现台阶下沉，必须在顶梁下打加强柱 。

（3）顶板沿岩壁切顶时必须打靠帮穿鞋戴帽点柱。

（4）顶板沿岩壁拉沟，下沉或出现小面积掉顶时，用木料对其掉顶部分用木料刹严接顶。

6 在支架下方使用单体液压支柱补打戗柱。

经过过以上一系列支架管理措施，使得滑移支架试验在我矿取得了圆满成功，年产油页岩18万吨/单面，另外滑移支架，结构简单，易于修理，并且价格较低，完全适用于开采初期的矿井，是油页岩矿井开采初期支架首选。

[1]于仓润.采矿工程师手册（矿山岩石力学），2009，03.

[2]姜福兴.矿压控制设计（巷道压力控制原理）[M].

TD235

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.051