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郑州市从业人员培训教学教案金岭煤业采区安全生产培训教案悬移支架使用专项培训授课老师：曹世英2011年10月30日[教学目的与要求]1：首先是工人明白煤炭行业的发展现状，以及采煤工艺的改革过程。2：要求学员知道整体顶梁悬移液压支架的性能及使用方法。3：要求学员熟练掌握悬移液压支架的安装程序以及安装注意事项。4：要求学员学习、掌握悬移液压支架的安全安装技术措施。5：熟悉掌握悬移液压支架炮采放顶煤工作面作业工艺流程及作业工艺标准。6：熟悉并理解悬移支架工作面工程验收及安全质量标准化标准。7牢固掌握悬移支架工作面回收工艺及方法。8掌握悬移支架工作面的各种安全生产要领。（要求学员做好学习笔记，并在学习结束后进行批阅检查）二、[课时安排]本悬移支架应用教学共需24个课时，教学时段、内容分配可随教学课程而变化。三、[教学重点与难点]重点：1：学习掌握悬移支架的安装及安全使用方法。2：熟悉掌握悬移支架放顶煤工作面作业流程及工艺标准。3：掌握悬移支架工作面的各种安全生产要领。难点：1：熟悉并理解悬移支架工作面工程验收及安全质量标准化标准。2：熟悉掌握悬移支架的维护及安全生产技术措施。四、[教材分析与教法建议]教材分析：本教案是工人在培训学习，实际操作中接触的一个新领域，对一个新生事物的理解及掌握是培训的基本目的，大量的技术参数应与实际物体对比讲解，掌握悬移支架的性能及安装使用，应以实际操作为重点。教学方法：本次培训学习以学员的理性感性认识相结合为主，在学习理论的基础上，以学员反复实操作为重点，培养学员的实际操作能力，在操作的过程中，突出安全操作及正确操作方法和操作注意事项。五、[考试重点及时间安排]考试重点：1：悬移支架的各种性能及安装顺序。2：悬移支架的使用及注意事项。3：悬移支架炮采的工艺流程。4：各种工具在工作中的使用方法。5：日常工作中的安全操作规程。时间安排;根据各实际情况另行安排目录第一章采煤工作面支护改革概况...................1第二章整体顶梁悬移液压支架性能介绍..............3第三章整体顶梁悬移液压支架工作面安装...........10第四章悬移支架炮采放顶煤工作面使用及工艺标准...14第五章整体顶梁悬移支架炮采放顶煤工作面工程验收和安全质量标准及检查评分办法...............27第六章整体顶梁悬移支架炮采放顶煤工作面回收.....311第一章采煤工作面支护改革概况我国在约占煤炭总储量45％的厚煤层中，长期以来主要采用分层采煤法。国外从20世纪60年代，发展了综采放顶煤技术，自20世纪80年代中期以后，综采放顶煤技术成为我国缓倾斜、倾斜煤层的重要采煤方法，但因设备投资大，在经济实力较弱的中、小煤矿和地质构造复杂的矿井中不便采用综采放顶煤技术。20世纪80年代末以来，放顶煤开采技术逐渐发展到普采和炮采工艺中，形成了一系列不同支护方式的放顶煤开采技术，如单体支架放顶煤、滑移支架放顶煤、悬移支架放顶煤，整体顶梁组合悬移支架放顶煤等，河南省的大部分中小煤矿，陕、鲁、黑、辽、晋、冀、皖等省的部分矿井，都陆续采用和推广了此类放顶煤技术。磴槽集团金岭煤业有限公司自2007年开始与中国矿大、北京开采所、河南省煤炭科研所、郑州煤机厂、重庆煤机厂、河南理工大学等院校、科研院所联合对我矿放顶煤采煤工艺进行技术攻关，采用悬移支架支护、炮采放顶煤工艺。以前，我矿采用的是单体液压支柱配铰接顶梁或π型钢梁炮采放顶煤方法，因支架结构简单、重量轻、安装运输方便等优点，发展较快，比较以前的木支护，采面产量大幅度提高，经过十多年来的生产实践，单体液压支柱配π型钢梁支护形式炮采放顶煤产量已达极限，同时该种支护形式存在着稳定性差，容易漏顶、冒顶、支柱钻底、作业空间小、作业环境差等安全管理问题。为提高炮采工作面安全可靠性和采面单产水平，急须对炮采工作面支护形式进行支护改革。2通过对不同类型支护装备的认真考察、研究，对整体顶梁组合悬移支架的适用性及其优、缺点进行了较为详细的研究和论证，初步认为ZH1600/16/24Z型整体顶梁组合悬移液压支架可能比较适合金岭煤矿井下采掘工作，于是，决定今年11月份在21114工作面安装一套整体顶梁组合悬移支架进行试验研究，现场通过对不稳定煤层开采矿压显现规律观测、支架强度、支架稳定性、控制煤壁片帮、放顶煤、支架运行适应性等一系列技术问题进行了较为深入的研究与实践，并通过对我矿煤层炮放组合悬移支架与围岩相互作用的数值进行研究。解决原支护形式存在的稳定性差，容易漏顶、冒顶、支柱钻底、作业空间小、作业环境差等安全管理问题。达到了采面支护安全可靠、减人提效、节约材料目的。组合悬移支架的特点主要有六个方面：一是安全可靠，因组合悬移支架顶梁是由两根托梁连接在一起的，与π型钢梁配单体液压支柱支护和综采支架相比，杜绝了顶板漏顶、冒顶、倒架、错架、背架等现象；二是节约支护材料，因顶板护顶是由长3米宽1米的顶梁实现的，因此每年可节约大量的荆芭、椽子等材料费；三是提高单产和工效，采面单产与π型钢梁配单体液压支柱支护相比可提高25％，相同条件工作面作业人员可减少1/3；四是降低劳动强度，由于移架、支护、推溜等工序全部实现液压控制，工人只需操作控制阀组手把就可完成，因此大大降低了工人的体力；五是提高了煤炭回收率，因组合悬移支架可实现连续放煤，没有脊背损失，所以煤炭回收率较高；六是改善作业环境，因组合悬移3支架只有两排支柱，比π型钢梁配单体液压支柱支护相比少一排支柱，工人作业空间增大。经测算，使用组合悬移支架工作面每年仅材料费一项就可节约30余万元，采面单产会提高了25％，具有明显的经济和社会效益。悬移支架的优点：1：安全可靠，杜绝了漏顶、冒顶、倒架、保证了安全生产。2：节约支护材料，减少劳动成本。3：减少劳动成员，降低劳动强度、提高单产工效。4：提高煤炭回收率，减少资源浪费。5：改善作业环境，有利于工作者的身心健康。第二章整体顶梁悬移液压支架性能介绍一、支架型号说明ZH1600/16/24Z整体顶梁架最小/最大支护高度：dm额定工作阻力：kN滑移类支架二、支架结构翻转梁支架结构示意图4伸缩梁支架结构示意图端头支架结构示意图51、顶梁：顶梁是一个长方形整体箱式结构，其作用是支撑顶板。移架千斤顶及主管路系统安装在顶梁内，前侧有伸缩梁或护帮翻转梁。2、托梁：托梁是一个方形的箱体结构。分前、后两个托梁，由托梁联接杆将前、后两个托梁相联。用安全吊挂装置将托梁安装在顶梁下方的轨道槽内，使其能沿着顶梁底面向前滑动。全工作面的支架，通过托梁套联接为一个整体，实现支架的整体稳定性。当任意一架支架准备向前移动时，该支架的立柱被卸载并提起，这时顶梁落在托梁上，由托梁承载前移中的顶梁。支架托梁体内装有预压装置，即使支架不接顶，立柱也有一定的的支撑力，使其不会晃动。3、挡矸板：挡矸板分上、下挡矸板两种，它的作用是阻止支架后方垮落物涌入工作面。4、翻转梁或伸缩梁：翻转梁长400㎜，是一个半箱体6结构，铰接在顶梁的前方，通过翻转千斤顶来带动其翻转并护顶；伸缩梁最大伸缩长度800㎜，平时缩在顶梁里，由两个伸缩油缸控制。5、立柱：与顶梁铰接，是支架的支撑部件，它通过顶梁承载顶板的压力，同时通过挡矸板承受来自冒落区的压力，防止冒落的矸石从支架后方窜入架间和工作面。该支架标准配置为4根Ø110缸径的立柱。集中控制式立柱主要由活柱、缸体、导向套、底座、柱鞋、液控单向锁、安全阀、密封件等零部件组成。缸径：Ø110mm柱径：Ø105mm（外注式），Ø95mm（集中控制式）行程：800mm支撑力：190～299KN（对应泵站压力20～31.5MPa）提柱力：17～27KN（外注式），48～76KN（集中控制式）（对应泵站压力20～31.5MPa）6、移架千斤顶：移架千斤顶是一双作用式液压缸，其缸底与顶梁前端铰接，活塞杆与后托梁铰接。活塞杆伸出时推动顶梁前移，活塞杆收缩时拉动托梁前移。缸径：Ø100mm柱径：Ø70mm行程：800mm推力：157～247KN（对应泵站压力20～31.5MPa）拉力：81～126KN（对应泵站压力20～31.5MPa）7、翻转千斤顶：集中控制式炮采放顶煤支架有翻转千斤顶，它是一个双作用式液压缸，其缸底与顶梁铰接，活塞7杆与护帮翻转梁铰接，由其活塞杆的伸缩来带动护帮翻转梁旋转。缸径：Ø63mm柱径：Ø45mm行程：240mm推力：62～98kN（对应泵站压力20～31.5MPa）拉力：30～48kN（对应泵站压力20～31.5MPa）8、液压管路系统：液压系统由流量大于80L/min、工作压力为31.5Mpa以上的乳化液泵站、主管路、支管路、各种液压阀、三通、直通、过滤器、注液枪等液压元件组成。三、支架特点1、整体性好：顶梁部分是一个整体箱式结构，所以全面掩护顶板。2、可用于松软底板工作面：支架在坚硬底板工作面使用时可不用底盘。移架时，顶梁落在托梁上。组合支架是4柱全部提起后移架，松软底板或遇水膨胀的泥岩底板，立柱容易下陷，虽然对支架移架影响不大，但是需要采取措施，尽量保证工作面的正常高度，有利于通风及保持合理的行人通道。3、支架稳定性好：由于全工作面支架通过托梁系统被联为一个整体，所以稳定性好。4、工作阻力可选范围大：由于支架的特殊结构，对立柱的重量要求基本无限制，可选用大直径立柱支护顶板。5、一部运输机实现开帮煤、放顶煤。8四、主要技术参数项目单位参数备注支架最大高度mm2400支架最小高度mm1600支架中心距mm1000支架长度mm2800～3000端头3600～4000支架步距mm800～1000翻转梁长度mm400伸缩梁800立柱数量根4立柱缸径mmØ110或Ø125选用大直径的立柱顶梁用增强型最大件重量Kg1000泵站工作液M-10乳化液浓度5%泵站额定压力MPa20～31.5在20～31.5MPa之间根据实际情况选用额定工作压力MPa42额定工作阻力KN1600～2000支护强度MPa0.47～0.53对应控顶距为3～3.4m额定初撑力KN760～1200对应20～31.5MPa对底板最小比压MPa4.2支护阻力760KN时对底板最大比压MPa8.8支护阻力1600KN时操作方式顶梁为邻架操作，立柱为本架操作9五、工作面断面集中控制炮采放顶煤支架工作面断面示意图第三章整体顶梁组合悬移液压支架工作面安装一、整体顶梁组合悬移液压支架安装1安装前准备工作（1）安装工具及材料准备见表4-1序号名称规格单位数量备注1手拉葫芦2吨个42大锤个23撬棍1.5米根2～44小撬棍0.5米根45棘轮扳手M24把26活板手300把47刻丝钳子把28绳套Ø8钢丝绳个49单体液压支柱2.5米根1010π型梁3米根210（2）工作面准备a、将乳化液泵站安装调试好，接一条Φ19mm的液压主管路到工作面，支架安装位置配备3～4把注液枪。b、开切眼：开切眼与上、下顺槽垂直，根据支架长度要求，掘进时采用3.5m×2.5m的对棚工字钢支护，支架安装时使用3.5m的坑木对棚支架进行改造，改造后净上宽大于3.1m、净下宽4.2m、高2.2m。2安装顺序:根据支架运输关系，一般工作面采用从下向上顺序进行安装；也可采用由上向下顺序安装，但这种方法往往受以安装好支架的立柱影响作业空间缩小，不利于支架向工作面运输。工作面基本支架全部安装完毕，最后安装端头支架。3安装方法（1）顶安装梁为确保安装后的顶梁尽可能与上、下顺槽平行，与切眼垂直，安装前拉出工作面切眼的中线，安装所有顶梁以此线为准。安装第一架时，选择好起吊的坑木梁，坑木梁使用两根单体柱进行加强支撑，单体柱初撑力不低于50KN，将三个（上方2个，下方1个）手拉葫芦吊挂在坑木梁上。同时拉动三个手拉葫芦，将顶梁拉起到1.5m以上可安装立柱的高度，安装四根立柱，再安装柱鞋。巷道受压局部变形升不到1.5m时可提前将柱底位置处挖坑，满足安装立柱需要。给支架对角的两根立柱同时注液，顶梁接顶后，再给其11余两根立柱注液，打足初撑。调整顶梁的方向，使其符合生产要求，整个过程中手拉葫芦受力适当。开切眼坡度≥15度时