【正文】 面位移觀測距離 100m，上平巷兩幫平均移近量 ，最大移近量 103mm，平均移近速度 ，最大移近速度 。 (2)測定方法：沿采煤工作面傾斜方向在控頂區(qū)內布點，共設 10 個測點 ， 測試時清理好底板，選擇底板條件完好處，當儀器與頂底板接觸時，記下活柱與壓力表的初讀數，然后逐漸加壓，每隔 1MPa 記錄一次數，當發(fā)現壓力表讀數突然下降， 活柱迅速伸長時，即為第一層破壞點，該點的比壓值為底板的分層底板比壓。 表 平衡千斤頂工作阻力頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~50 50~100 100~150 150~200 200~250 ＞ 250 數量 0 16 30 35 25 14 頻率 0 25 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 工作阻力 頻率分布圖 分析結果表明，平衡千斤頂的工作阻力 ， 都小于額定工作阻力。 山東科技大學學士學位論文 26 ② 活柱不隨支護阻力增大而下縮，此類型占 %。 表 支架增阻量頻率分布表 阻力區(qū)間kN 0~100 100~200 200~300 300~400 400~500 ＞ 500 數量 50 132 701 528 98 4 頻率 頻率％阻力區(qū)間 kN 圖 工作面支架增阻量頻率分布圖 工作面支架循環(huán)阻力增阻比例為 %。工作面基本頂周期來壓步距為 10~13m，平均 12m。 (3)初次來壓和周期來壓 隨著工作面的不斷推進，基本頂來壓有一定顯現但不明顯。 (1)直接頂類別的確定 根據 31503 東面直接頂初次垮落步距 Lr， 按下式計算其綜合弱化常量 (Cz)， 并進而按ME5541996 直接頂分類指標及參考要素表 ， 確定直接頂類別 ： 0 .1 1 8 6 1LrCzRc ho?? ? () 式中 Lr—直接頂的初次垮落步距， ； Cz—綜合弱化常量； Rc—直接頂單向抗壓強度 ， 據 XX 煤礦 15 層煤直接頂的測式 結果為 Rc＝ ； ho—工作面 的直接頂分層厚度 ， 經實際現場觀測，取 。 (2)工作面觀測 ① 在工作面上、中、下部布置 3 條測線，每條測線布置 2 臺圓圖自記儀，觀測數據用于分析工作面支架阻力變化規(guī)律及頂板來壓規(guī)律，評價支架的適應性，為以后綜采工作面支架參數確定提供依據。 移動變電站 6kV 電源來自三采變電所，采煤機、接面溜子、乳化液泵站由移變站供電 。 (2)裝煤、運煤方式 工作面采用 SGZ630/264W 輸送機運煤，通過運輸巷 SZD630/110 轉載機和 SD80 皮帶輸送機接力運輸至煤倉。 。 錨固方式：樹脂加長錨固，采用兩支錨固劑，鉆孔直徑 32mm，錨固長度 1000mm。 ，靠近底板的錨桿呈 30176。 ① 頂板支護 錨桿形式和規(guī)格： Φ202022mm 全螺紋鋼等強錨桿。 錨桿布置：錨桿間排距 1200700mm，兩幫各布置 2 條錨桿。 錨桿角度：靠近巷幫的頂板錨桿安設角度為與鉛垂線呈 30176。850 850 85085020176。 ，長度 160m。 所以 選用ZY2600/09/20 型液壓支架?；卷敒闇\灰色中砂巖，厚度為 16m，矽質膠結，堅硬不易冒落， f =5，弱含水；直接底板為深灰色 1m 左右粉砂巖，易碎，含有大量的植物化石， f =3，屬 Ⅲ a 類軟底。 ⑤ 防治水安全措施 突水前安全措施：工作面上下兩巷水溝保持暢通，無淤泥、積水及臟雜物堆積 ； 下巷有積水時，必須安泵排干 ； 該面水文地質條件簡單，雖不會影響生產， 但隨工作面推進，老空水流入該面下巷，因此面下巷應有一臺備用排水泵 ； 要保持工作面下部超前開采 5m，實現仰采，出現淋水后，可盡量減少進入工作面的水量 ； 工作面開采過程中，必須堅持有疑必探的原則。 另外，還需在綜采工作面設置瓦斯自動報警斷電儀和安全監(jiān)測系統(tǒng)，對綜采工作面的瓦斯進行監(jiān)測并及時分析。 。 15 煤層綜采適應性分析 (1)煤層賦存 煤層厚 ～ ，平均 ，含夾石 0～ 2 層，夾石厚度 ～ ，平均 ，山東科技大學學士學位論文 10 為復雜煤層，一般由夾石將煤層分為上下兩個分層，上分層厚 左右，下分層厚 左右。而在薄煤層工作面實施綜采尚屬首次。 目前綜采已成為我國實現高產高效的重要途徑，綜采工作面年產量大多在 80 萬 t 以上。 ，煤層硬度 f =。容重 ，工業(yè)儲量 22 萬 t，可采儲量 萬 t。具體見表 。煤層的厚度變化范圍為 ～（逆斷層重復及煤 15 與煤 16 合層除外） ， 平均 。 。其中 1 1 19 層為 可采煤層。因此，足夠的水平應力是該部位煤層在一定壓力下能保持穩(wěn)定的條件。這些因素的不同使支承壓力參數的變化范圍很大，支承壓力參數主要由現場實測取得。在這其中有前蘇聯工程師山東科技大學學士學位論文 3 Ф. 許普魯特提出的壓力拱假說；前蘇聯學者 。 由于經濟效益差，開采該類煤層的綜采設備機械化水平普遍較低。 (3)提高我國的無人工作面采煤技術。這種情況一方面說明薄煤層的開拓儲 量大，另一方面也說明薄煤層的煤質好。 論文的最 后對綜采與普采的經濟效益進行了對比分析，提出了工作面安全生產技術措施，以期指導薄煤層高產高效綜采在煤礦開采工作中的實際應用。 為 了改善勞動環(huán)境，做到高效、安全的生產，本文針對 31503 東工作面進行了采煤方法改革的研究，由普采改為綜采生產，并進行了礦壓觀測，得出了其顯現規(guī)律，為指導同等條件下的薄煤層開采工作提供了科學依據。近年來，國外主要產煤國家十分重視薄煤層和極薄煤層開采技術的改進。 (2)薄煤層礦壓顯現相對緩和，在液壓支架有足夠的初撐力和工作阻 力，足夠強度前提下，盡量減小頂梁，底座厚度，增加頂梁下人行道的尺寸，提高支架調高范圍，發(fā)展支架遠距離遙控操作，減小勞動強度。如何實現薄煤層安全高效、綜合機械化開采，提高煤炭資源的利用率，進行薄煤層綜采配套設備的研究與應用勢在必行。 20 世紀 60 年代至 80 年代初，出現了很多采場頂板結構的假說和理論，每種假說都以不同方式回答了上覆巖層結構的形式問題。 影響支承壓力參數的因素很多，主要有與開采深度有關的原巖應力、采空區(qū)的形狀和尺寸、采空區(qū)上覆巖層的性質及動態(tài)、煤柱的強度及其周圍采動狀況以及煤層的開采厚度等。顯然，進入該狀態(tài)的煤層，如果沒有水平應力的約束，其變形都將會繼續(xù)發(fā)展。含煤地層總厚度 300m 左右，共含煤 19 層，含煤總厚度 12m 左右。 到東部的 115176。 。因此，從總體上來看，該面的地質條件屬于較復雜型。走向長 840m，傾斜寬 160m， 煤厚 ，平均傾角 20176。 薄煤層綜采適應性分析 山東科技大學學士學位論文 8 采煤方法改革的必要性 (1)當前采煤方法存在的問題 15 煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，中部夾矸厚度 ，采高 ，傾角10～ 25176。循環(huán)進尺 ，日進 ， 工作面出勤人數 150 人左右 ， 月產 萬 t，直接工效 4t/工左右，產量低、用人多、效率低。 (2)XX 煤礦 15 煤層合理采煤方法 目前國內在中厚煤層中實現高產高效的開采方法主要是大采高綜采。 ⑥ 有利于設備的維護與保養(yǎng)，延長設備使用壽命，綜采可以實現集中時間生產和集中時間檢修。 (3)綜采安全性分析 ① 影響綜采安全的主要因素 斯、煤塵具有爆炸性 ， 是影響綜采安全的主要因素之一。當工作面供風量達到335m3/min 時，不僅可滿足防瓦斯要求，而且可保證工作面氣溫對風速的要求。必須對綜采工作面采用綜合防塵措施：建立綜采工作面獨立的防塵（降塵）系統(tǒng)，降低綜采工作面開采過程中煤塵濃度 ； 對綜采工作面超前高壓注水 ； 采煤機司機、移架工佩戴防塵口罩，搞好個體防塵 ； 工作面進、回風巷每天用水沖刷一次，保證無煤塵沉積。 ；直接頂為灰色到深灰色粉砂巖或粉細砂巖互層，厚度 6m，斷口較粗糙，層理節(jié)理較發(fā)育，穩(wěn)定性較差，含植物化石及層狀黃鐵礦，其中煤層上方偽頂厚度 左右，隨采隨冒， f=3~4。 名稱 采高 (mm) 滾筒直徑 (mm) 截深 (mm) 裝機總功率(kW) 滾筒 轉速 (r/min) 供電電壓(V) 牽引 速度 (m/min) MG132/300WB采煤機 850~1800 1100 630 304 75 1140 0~6 山東科技大學學士學位論文 13 根據綜采支架選型原則，采用掩護式輕型支架，支架適應高度 ~。由于東部邊界煤層受斷層影響，煤層變薄，因此，自斷層向西 120m，由下平巷導 26 號點向上正傾斜布置切眼，切眼規(guī)格： 2m2，矩形斷面 ， 坡度 20176。850 85055002500I1500II100120030176。 錨固方式：樹脂加長錨固，采用兩支 MSK2850 樹脂錨固劑，鉆孔直徑 32mm，錨固長度 1000mm。 。 見圖 。 錨桿角度：靠近頂板的巷幫錨桿安設角度為與水平線呈 20176。 山東科技大學學士學位論文 16 圖：工作面上平巷支護及設備布置圖圖：工作面下平巷支護及設備布置圖300085030008508805001002030850301003020110085030162010030850中心線巷道20303030線1400 500道心中巷850100302030 圖 工作面下平巷支護及設 備布置圖 ① 頂板支護 錨桿形式和規(guī)格： Φ202022mm 等強度螺紋鋼錨桿。 ，靠近底板的錨桿呈 30176。 (1)落煤方式 采用 MG132/300WB 型雙滾筒采煤機落煤，上下缺口機組無法割煤時，采用電煤鉆打眼，放炮落煤，人工攉煤。 供電系統(tǒng) 根據位置為止的確定原則和 31503 面的具體情況，向綜采工作面上巷供電的移變站設在工作面上巷以里 500m 處，向下巷轉載機、運輸機等供電的移變站設在煤倉以下偏口處，工作面其他設備如絞車、綜保等由三采變電所內變壓器供電；掘進配電點設在距掘進頭 90m處，供掘進的變壓器設在三采變電所處。觀測頻度與表面位移相同。從巖體形成結構的觀點分析，對于基本頂形成的大結構，支架是通過直接頂對其起支撐 作用。由于 895Pe≤975，所以工作面基本頂屬于 Ⅲ 級。頂板移近速度平均，頂板移近速度最大 。統(tǒng)計結果表明支架處于增阻工作狀態(tài)，如表 ，圖 所示 。 ① 活柱隨支護阻力增大而下縮，此類型占 %。 (5)平衡千斤頂作用分析 關于平衡千斤頂作用的分析見表 ，圖 。 工作面底板比壓分析 (1)儀器采用 DZD40A 型底板比壓儀，油缸直徑 100mm，壓模型號： D40， D60， D80，D100。 表 超前壓力影響范圍表 固定點 (m) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 速度 mm2/h 由上表可知 31503 東面上、下平巷超前壓力影響范圍為自煤壁向外 ，超前 15m范圍為重點管理區(qū)，現 31503 東面上下平巷超前支護距離 30m，滿足要求。 (3)從礦壓顯現的規(guī)律來看，加快工作面的推進速度是合理的，它可以充分發(fā)揮支架循環(huán)時間短，而支護阻力增速快的優(yōu)勢。工作面上巷斷面為 ，長840 m；下巷斷面 ，長 840m；工作面 切眼斷面 11m2， 長 160m。由表中可知，綜采工作面設備折舊為 元 /t，設備大修 費用為 元 /t。 ④ 油脂 油脂消耗量為 ： kg/萬 t， 單價 元 /kg， 噸煤消耗費用 ： (元 /t)。 ③ 塑編網 綜采工作面上下端頭需用少量塑編網，需用量為 ，單價 元 /m2， 噸煤費用 ：=(元 /t)。 (3)安裝拆遷費用 高檔普采 工作面 ： 安裝搬家 1 次 ， 平均費用為 8 萬元 ， 噸煤費用為 元 /t。礦壓觀測小組負責對工作面頂板支護質量進行檢測、監(jiān)控、預報工作，發(fā)現問題，及時采取針對性措施。支架底座設有底推防滑千斤頂；頂梁安設了防倒千斤頂，再加上頂梁兩側的側護板，能有效地防止支架的滑架、倒架現象。 ⑥ 現場施工過程中，要強化支架的管理與正規(guī)操作，保證支架有足夠的初撐力，控制