讲课稿
2020-03-03 08:05:46 来源：范文大全收藏下载本文
煤矿开采新技术、新工艺、新设备和新材料
各位同事：
大家上午好！根据集团公司培训中心安排，我与大家就煤矿开采新技术、新工艺、新设备和新材料方面进行交流。介绍的主要内容有：
1、采掘装备现状及配套标准
2、采煤工作面智能化开采
3、全断面硬岩掘进机作业线
4、巷修机械化
5、矿井余热利用
6、离层注浆开采
7、深孔预裂爆破技术
8、大倾角三软煤层围岩（煤）控制技术
9、液压锚杆钻车
10、掘探钻运抽一体化作业线
11、机炮联采
12、综采工作面安装拆除新工艺
13、齿轮卡轨车
14、变频永磁传动
15、综采工作面端头液压支架
16、巷道超前支护液压支架
17、单轨吊液压钻机
18、KWPS-1QZ矿用无机速凝喷射复合砂浆
19、减量化生产相关想法与建议
一、采掘装备现状及集团公司采掘配套标准
（一）国外煤矿采掘装备
二十世纪末期以来，高新技术不断向传统采矿领域渗透，美、澳、英、德等国家采用了大功率可控传动、微机工况监测监控、自动化控制、机电一体化设计等先进技术适应不同煤层条件的高效综采大型设备。新型综采设备在传动功率、设计生产能力大幅度增加的同时，设备功能内涵发生重大突破，并实现了综采生产过程的自动化控制。综采成套设备的设计生产能力已经达到3000t/h以上，在适宜的煤层条件下，采煤工作面可实现年产8～10Mt，矿井的年产可突破10Mt，出现了“一矿一面、一个采区、一条生产线”的高效集约化生产模式。
采煤机以美国JOY、德国Eickhoff、美国卡特彼勒公司为代表，采煤机装备了以微型电子计算机为核心的电控系统，采用先进的信息处理技术和传感技术，具备故障诊断功能，实现了机电一体化。（集团公司目前进口采煤机也主要是这三家，主要是久益和艾柯夫，艾柯夫有两种型号，一种是SL300，主要用于薄煤层关键保护层，另一种是SL750型，用于厚及中厚煤层，久益也有两种型号三种机型，一种为7LS2A，薄煤层采煤机，一种是7LS6，两种机型，分别配中厚、厚煤层工作面，美国卡特彼勒公司，前期为比塞洛斯，集团公司使用EL3000机型）。
刮板输送机向着大运量、软起动、高强度、重型化、高可靠性方向发展。国外运量最大的重型刮板输送机为6000t/h，装机功率4×800kW。重型工作面刮板输送机多采用交叉侧卸式机头，刮板链多采用双中链形式，链环直径最大已达到Φ52。刮板链的张紧方式，除传统的机械张紧装臵外，还增加了伸缩机尾的液压自动张紧装臵。在机头机尾均采用双电机，大幅度提高了输送能力和设备的可靠性（集团公司暂无进口刮板输送机，但有部分偶合器采用德国伏伊特的）。
国外综采液压支架的架型主要为高工作阻力的两柱掩护式支架，其支护工作阻力6000～10000kN，最大12000kN，支护高度2～5m，最大6m；支架立柱缸径250～380mm，最大480mm；支架中心距1.5～1.75m，最大2.0m；支架控制方式为环形供液及电液阀控制，可以实现自动控制调整支架的支护状态，支架的降、移、升循环时间小于10s，支架的寿命试验高达50000次以上。（集团公司综采初期曾有波兰进口液压支架，但目前在用的没有）。
（二）国内煤矿采掘装备
我国煤矿采掘装备正在朝着成套化、重型化、大型化和机电一体化的方向发展。突出表现在：一是逐步形成了以综采装备设计、制造技术为主体的科技创新体系。二是自主成功研制了厚煤层综采配套装备。包括大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、大采高强力掩护式液压支架，以及液压支架电液控制系统和中高压大容量供电系统等。目前世界最大的采煤机、最高的液压支架、最大的刮板输送机全部在中国。三是煤矿巷道快速掘进装备已开发应用了多种类型悬臂式掘进机、新型掘锚联合机组、液压钻车、钻装机等新型装备。四是采掘机械化程度进一步提高，综采队年产量超过1000万吨。（目前集团公司综采单产水平平均17.5万吨/个.月，210万吨/年，但发展不均衡，顾桥最高，张集、丁集其次，谢
一、新庄孜最低。集团公司采煤队最高年产为568万吨，顾桥矿综采一队2008年创造，500万吨队总共有6队次，400万吨12队次，2015年谢桥综采二队、丁集综采二队及顾桥矿综采二队均达400万吨）
我国综采设备设计制造虽取得一定进步，但限于研究设计、制造水平和国内高强度优质材料供应等基础条件，近年来新研制开发的综采设备在技术性能、工作可靠性和使用寿命仍和国际先进水平还有差距。
太矿集团MG1150/3000-WD型采煤机--世界最大的采煤机
郑州煤机公司ZY26000/40/88D型液压支架--世界最高的液压支架 中煤张家口SGZ1400/3×1600刮板输送机—世界最大的刮板输送机 三一重装EBH418 掘进机-世界最大的掘进机。 （集团公司目前采煤机主要生产厂家有西安煤机厂、太矿集团、上海天地、上海创立和上述的进口采煤机，刮板输送机以张家口煤机厂为主，还有舜立和西北奔牛，液压支架工作架型有4种，工作阻力最大18000KN，生产厂家以郑煤机为主，还有舜立机械，掘进机生产厂家主要有三一重装、佳木斯、凯盛重工等）
（三）集团公司采掘装备系列化配套标准坚持“先进、适用、集成、经济”的装备选型配套原则，全面落实集团公司以市场为导向、以效益为中心、全面从严从紧的管理思想，按照系列化、成套化、通用互换性的要求，结合淮南矿区开采技术条件，同时积极推广新装备、新工艺、新材料，建设安全高效开采技术体系，集团公司于2015年重新修定了采掘装备系列化配套标准。 1.综采工作面
按采高和液压支架架型，主要分为四个系列。 （1）系列一（采高2米以下）
适用条件：煤厚0.8～2.4m，倾角不大于30°。 配套标准：
液压支架： ZZ7000/13/26型。 采煤机：进口SL300、7LS2A型。 刮板输送机： SGZ900/2×525型。 转载机： SZZ800/315型。
顺槽皮带机：DSJ100/130/ N×200、DSJ120/160/N×315型（驱动部数量以实际长度确定）。
（2）系列二（采高2.4～3.5米）
适用条件：煤厚2.4～3.5m，倾角不大于30°。 配套标准：
液压支架： ZZ10800/18/38（D）型。 采煤机： 国产（装机功率不小于1400kW）。
刮板输送机： SGZ1000/2×700、SGZ1000/2×855型。 转载机：SZZ1000/400型。
顺槽皮带机：DSJ120/200/N×315（355）型（驱动部数量以实际长度确定）。
（3）系列三（采高3.5～4.5米）
适用条件：煤厚3.5～4.5m，煤层角度不大于25°。 配套标准：
液压支架： ZZ13000/24/50（D）型。
采煤机： 国产（装机功率不小于1700kW）或进口 7LS6C、SL750、EL2000型。
刮板输送机： SGZ1000/2×8
55、SGZ1000/2×1000型转载机： SZZ1000/400型。
顺槽皮带机：DSJ120/200/N×315（355）型（驱动部数量以实际长度确定）。
（4）系列四（采高4.5～6.2米）
适用条件：煤厚4.5m～6.2m，角度不大于20°。 配套标准：
液压支架：ZZ13000/28/65（D）型。
采煤机：国产（装机功率不小于1900kW）或进口7LS6C。 刮板输送机： SGZ1000/2×8
55、SGZ1000/2×1000型。 转载机：SZZ1000/400型。
顺槽皮带机：DSJ120/200/N×315（355）型（驱动部数量以实际长度确定）。
（除上述四种主要架型外，集团公司仍有15/30、22/45等过渡架型和朱集东11/20型，逐步统一） （5）其它配套设备
开关：双进线多组合开关，开关列车带自移装臵，推广使用负荷中心，减少接线工作和开关数量。
供液系统：型号：BRW400（500）/31.5乳化液泵站，配水处理装臵，24/50型以下两泵（400）一箱，28/65型采用三泵（400）一箱或两泵（500）一箱；电液控工作面配BRW80/20（35）乳化液泵，用于上下顺槽超前支护使用。推广长距离集中供液系统，固定式布臵，为一个采区或多个工作面服务。
防尘系统：配液压支架移架喷雾装臵、尘源跟踪灭尘装臵。选配BPW400/
16、BPW315/10型喷雾泵用于工作面浅、深孔煤层注水。 辅助运输设备：牵引力90、120、160KN的变频调速无极绳绞车，走向长度超过1000m的配乘人车，里段选配气动单轨吊。有条件的矿井使用齿轨卡轨车，实现从井底或采区车场到采煤工作面的连续运输。
端头支架和超前支护支架：根据工作面顺槽断面、矿压及顶底板情况进行选配。
移动变电站：（根据工作面的设备总功率进行配臵）KBSGZY系列，容量等级：3150 KVA、2500KVA、1600KVA等，要求与矿井、设备电压等级配套，按设备功率优先选择大容量变压器，减少移动变电站数量。 2.掘进设备系列化配套标准
煤巷综掘机：EBZ160，EBZ200，EBZ260型。 岩巷综掘机EBZ260，EBZ318（320）。 炮掘机械化装备：
钻装机：装载能力150～180m3/h，钻孔断面20～35m2，f≥6，适应倾角±20°。
液压钻车：CMJ2-30（过渡机型）。 其它配套设备：
胶带机：带宽800mm/1000mm。
辅助运输：牵引力90KN、120KN变频调速无极绳绞车。 除尘风机：除尘风量≥500m3/min。
前探临时支护：机载临时支护，单轨吊锚护平台。 喷浆机：PZ-6及PZ-7型。 3.采掘机械化发展方向
（1）采煤主要是将机械化向工作面两端头、两巷超前支护、液压系统供液集中等方向发展，智能化（自动化）主要是由液压手动操作向电液控方式操作，由本架操作向成组操作、自动化开采发展，最终实现少人或无人开采。
（2）掘进工作面积极向全过程机械化发展，主要是机载临时支护、液压锚杆台车及掘锚一体化，大倾角巷道掘进及扩面如何实现机械化；锚杆自动锚固及其他新技术使用等。同时，国内生产厂家正在积极研发智能化无人快速掘进工作面。
二、采煤工作面智能化开采 转变生产方式，实施机械化换人、自动化减人，实现少人则安、无人则安的理念，最终达到安全高效生产的目的。采煤工艺也经历了炮采、综采、智能化开采三个历程。国内煤层条件较好的黄陵、神华、峰峰等率先实施了智能化开采，但在高瓦斯突出煤层“三软”地质条件下尚无成功经验。集团公司从2015年3月决定对其进行攻关，组织外出调研、技术方案论证，在张集矿1312（1）工作面实施。
工作面于2015年10月6日开始安装，11月24日安装完毕。工作面配套SGZ -1000/1400交叉侧卸式刮板输送机、MG650/1480-WD型采煤机，ZY8800/18/38D型液压支架，ZQL2×3200/18/35型巷道超前支护支架，SAC液压支架电液控制系统、SAP智能集成供液系统、SAM综采自动化控制系统等。2015年12月1日开始试采，经过1个月的系统调试，于2016年元月份正式进入自动化回采阶段。进入3月份以来，自动化工作面各系统运行趋于稳定，作业人员能够熟练掌握系统功能，在使用和维护自动化系统、设备方面取得了一定成效。截止2016年4月28日，工作面已累计回采671m。3月份，该面月产达35.5万吨，创下智能化工作面回采月度记录，其中3月20日，圆班产量16068吨，创下该面日产最高记录。2016年4月28日通过了集团公司组织的验收。
按幻灯片。采用拟人手法，把人的视觉、听觉延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的顺槽监控中心或地面，实现在顺槽监控中心或地面对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面少人开采的目的。工作面监控中心是“大脑”， 工作面工业以太网是“神经网络”， 工作面视频系统是“眼睛”，工作面语音通信系统是“耳朵”，工作面控制模型是“思想”。系统架构分为三层，第一层是采场（工作面），信息采集及执行运作，第二层是顺槽控制中心，收集信息、分析信息，向各子系统发出控制指令；第三层是地面调度中心，可起到顺槽控制中心作用，主要是监控，显示工作面生产状况。
（一）实现了在顺槽和地面调度中心对井下设备（采煤机、液压支架、泵站、运输机、转载机、破碎机、皮带机系统）的“一键”顺序启停控制和远程干预操控功能，实现了工作面中部跟机自动化采煤的常态化生产。当工作面自动化控制系统出现故障时，各子系统不受自动化控制系统控制，确保生产不受影响。工作面视频系统，实现对液压支架、采煤机、刮板运输机机头和机尾、转载机机头处实时视频监视功能。
（二）刮板运输机配臵了BPBJV-1200/3.3变电变频器，为集团公司首次使用，该套设备结构合理、性能优良、使用可靠；起动性能优越，有效降低了对电网和机械的冲击；重载启动及过载性能良好，极大地改善了刮板输送机的启动性能，减少了对链条、链轮的冲击、磨损和故障率，提升了链条、链轮和输送机的使用寿命。
（三）采煤机自动记忆截割模式下，各项操作均可以人工就地或远程干预，人工干预具备优先权。当工作面环境发生变化，记忆数据与实际数据差距较大时，记忆截割停止运行，提示操作人员，并可在线修改和存储记忆截割轨迹。
（四）两巷均使用ZQL2×3200/18/35型超前支架支护，超前支架替代单体挑棚支护，节省了两巷单体租赁费用；另一方面，超前支架操作简单，支护可靠，避免了人工抬单体铰接梁支护作业工序，既减少职工劳动强度，又有效保障了安全。
（五）SAP 型智能集成供液系统是集泵站、反渗透水处理、电磁卸载自动控制、PLC 智能控制、多级过滤、乳化液自动配比、系统运行状态记录与上传于一体，为综采工作面提供恒压、清洁、配比稳定的高质量乳化液。
（六）根据1312（1）工作面回采现状，每小班作业人员至少可减少9人，分别是皮带机司机1人、乳化液泵站司机1人，工作面支架工3人（由4名减少到1人），上、下端头各减少2人。
存在问题及改进建议
（一）受地质条件限制，采煤机记忆截割采高控制人工干预较多。
（二）刮板输送机变频器体积大，需进一步优化缩小体积；天玛公司云台视频传输卡顿，需进行解决。
（三）因巷道采用金属锚网支护，两端头未能实现记忆割煤和相应的自动化抵车移架，下一步要从工作面设计源头着手，采用智能化开采的综采工作面两巷煤帮侧支护采用能直接截割的玻璃钢锚杆及帮带等形式。
原集团公司计划用于朱集东矿薄煤层智能化工作面设备将于今年7月份在潘三矿1611（1）工作面进行试生产。
引用黄陵视频，主要讲操作。
三、全断面硬岩掘进机作业线
集团公司立足于技术、装备、管理升级，积极探索推进岩巷机械化，大胆借鉴国内外隧道、地铁盾构施工技术，联合沈阳北方重工集团、中煤矿山建设集团、安徽理工大学共同创新、研发、设计、制造了煤矿用TBM，经过5年多的前期准备，2012年正式启动全断面硬岩掘进机（TBM）研发工作。四大难题作为攻关重点：一是电气设备井下防爆问题；二是刀盘入井问题；三是地压大容易“抱死”刀盘问题；四是井下拆、装空间问题。
1.工作原理
煤矿全断面硬岩掘进机，利用旋转刀盘上的滚刀挤压剪切破岩，通过旋转刀盘上的铲斗齿卷起石渣，落入主机皮带机上向后输送，再通过连续皮带机运走。适合岩石强度 60～160 MPa，断裂带、破碎带少，稳定性好，基本无水的煤矿巷道施工，可以较好的解决煤矿硬岩巷道的快速施工问题。
2.TBM主要构成
设备由刀盘、驱动、护盾、大梁、撑紧推进机构、后支撑机构、后配套拖车等主要构件组成，设有出渣系统、防尘系统、支护系统、物料输送系统、导向系统、液压系统、润滑系统、冷却系统、电气系统等。
3.TBM主要参数
设备长度：主机全长50米（含二运73m长） 设备总重量：350吨。
推力：最大推力：12000kN（1200吨），额定推力：8000kN（800吨） 扭矩：最大扭矩2100kN.m，脱困扭矩2500kN.m 刀盘转速：0～10.6rpm，速度选择应确保刀盘推力在允许范围 推进速度：最大推进速度100mm/min 整机装机功率：2000kVA 输送能力：带速2.5m/s，运量为350t/h 2014年10月底，世界首台具有煤矿防爆性能的煤矿全断面硬岩掘进机（TBM）完成制造并运抵张集矿，2015年1月10日，世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线在张集矿1413A高抽巷建成并开始正式进尺，3月4日进尺30.7m，首次日进尺突破30米；2015年7月1日，TBM第二条作业线在张集1415A高抽巷正式运行。煤矿全断面硬岩掘进机（TBM）在两条掘进试验巷道中共掘进2040米，平均单进13.2米/天，最高小班进尺14.5米，最高日进尺30.7米，最高月单进560米/月，综合单进397米/月。
掘进单进、生产效率可以比普通炮掘提高5至8倍，大幅提高单进水平和施工安全保障水平，实现高度机械化、自动化、信息化，实现了传统岩巷掘进技术和装备的历史性突破，为解决煤矿发展的岩巷瓶颈问题奠定了坚实基础，对确保矿井正常接替、实现高产高效建设目标具有重要意义。
视频：生产情况
四、巷修机械化
（一）基本情况
集团公司在籍巷道1510514m，失修巷道115013m，严重失修巷道27795m，失修率7.61%，严重失修率1.8%。上述巷道不包括采煤工作面上下两巷大量需卧底、撕帮量。集团公司巷修队伍106支，人数总计4862m。传统巷道修护“两镐（风镐、手镐）”，人海战术、贴身战术，工效低，安全威胁大。
2014年集团公司首次在朱集东矿-906m轨道巷试用江西鑫通挖装机，6月12日，时任集团公司副总经理章立清组织召开了现场会，是集团公司巷修机械化的正式起步。随后集团公司分别引进了江西蓝翔、淮南佳源重工、张家口宣化华泰、安徽宏昌、德国戴尔曼 等厂家的巷修机。同时，顾桥等矿也自购了部分巷修机。2014年集团公司与太原煤科院联合研制新型多功能巷修机，第一代已在朱集东矿井下使用，第二代产品已生产出，待验收。2015年集团公司从专项资金中专门拿出部分资金，购臵了10台挖装机用于巷修。
2015年集团公司建成巷修机械化作业线39条，每矿至少有一条作业线，机械化程度11%，实现两会工作目标。 2016年一季度巷修进尺36415m，巷修机械化作业线进尺4046.6m，机械化程度11.1%。
集团公司在籍巷修挖装机62台，其中： ZWY-100/45L矿用挖掘式装载机15台， ZWY-150/55L型矿用挖掘式装载机34台（多台用于揭煤），安徽宏昌ZWY-150/58L型矿用挖掘式装载机1台，山西天地HXYL-120/90多功能巷修机1台，德国进口DH-L600戴尔曼侧卸式装岩机/卧底机两台， MWY6/0.3液压挖掘9台（自购）。
坚持三种方式并存逐步发展，一是沿空等回采巷道矿压显现剧烈使用MWY系列煤矿用液压挖掘机卧底、刷帮；二是长距离系统巷道维修应用集团公司与太原煤科院联合研制的HXYL-120/90煤矿多功能巷修机，实现破装运支连续机械化；三是推广应用ZWY系列挖装机。巷修机械化包括后配套机械化，主要包括辅助运输、出矸系统连续化等。
张家口宣化华泰MWY6/0.3煤矿用液压挖掘机特点，
1、设有顶棚，结构紧凑，可整机下井；
2、采用电动液压系统，履带式行走，主要动作采用先导阀控制；
3、适用于断面4×4.5m以上且坡度小于14°的巷道；
4、岩石的普氏硬度f≤12，块度≤600mm，松散密度不大于1.8t/m³。现正在顾桥矿使用，集团公司就设备改造及上风巷连续运输召开了技术交流会，舜立机械公司近期将拿出具体方案。
石家庄WPZ-30/400煤矿用巷道修复机，
1、设有顶棚，结构紧凑；
2、挖臂可以沿车身轴线旋转±180°，可以进行侧掏和清理皮带机底煤等作业，并配有前推铲；
3、采用电动液压系统，履带式行走，主要动作采用先导阀控制；
4、挖斗可更换破碎锤，实现一机多用的功能；
5、适用于断面2×2m以上的巷道；
6、整机有高低两种配臵。集团公司准备引进试用，接视频。
辽宁鑫丰MWD5.1/0.13L型煤矿用液压挖掘机，
1、结构紧凑，尺寸小，可整机下井；
2、回转平台最大转角180°；
3、采用电动液压系统，履带式行走，主要动作采用先导阀控制；
4、适用于断面2.5×3.8m以上且坡度＜4%的巷道；
5、岩石的普氏硬度f≤12，块度≤400mm，松散密度不大于1.8t/m³。现在潘一矿使用，接视频。
三种小挖机的技术参数比较。
五、矿井余热利用
矿井空压机、排风、排水、乏风等余热利用高导热材料和同程截流式反串技术制造的高效换热器，用于提取热量，可制备热水，可用于矿井夏季制冷、冬季供暖、井口保温与防冻、工服烘干、池浴水保温、职工洗浴等，取代现有锅炉和中央空调。
空压机余热回收 工服烘干系统
矿井排风风塔换热技术系统
矿井排风、排水余热综合利用系统工艺
排水热能直接用于冬季副井口保温与防冻原理
（通过调研，我们认为：
1、采用余热利用，是矿井节能减排、节支降耗的一个重要途径。
2、通过现场调研，调研组认为矿井余热利用技术是成熟的，山东部分矿井实施决心大，特别是安居煤矿将刚投产的锅炉房停用，从总体效益上算账，值得学习。
3、通过调研，应该说集团公司生产矿井的余热利用空间是很大的，并用我们的瓦斯发电是优质热源的一个新增长点。
4、建议集团公司对余热利用进行总体规划、分步实施，为进一步争取利益最大化和工程实施的效益，采取能源合同管理方式进行。）
六、离层注浆开采
“采动覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术”，是在留设一定宽度的隔离煤柱，实现回采工作面不充分采动的前提下，利用钻孔向采动覆岩离层区高压注入粉煤灰浆液，保持采动后煤层上覆关键层的稳定，阻止采动沉陷向地表发展，以达到控制和减少地表沉陷，实现不迁村开采的目的。改进后也可用于消除动力灾害、采空区防灭火、保水开采等，为复杂开采条件下实现不迁村采煤,和煤矿绿色开采摸索出了一条新的技术途径。其关键技术主要有注浆层位选择，注浆充填材料的选择，注采匹配（注浆充填总量与采空体积匹配，注浆充填速度与采煤速度匹配），注浆充填系统形成、注浆工艺流程和注浆终止判据。
自2009年以来，“采动覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术”已在淮北矿业集团7个矿井的25个工作面26个压煤村庄、1座城市垃圾场及口子酒厂下进行了应用并取得成功，地面村庄最大下沉系数0.1左右；累计安全采出村庄压煤741.6万t，消耗电厂粉煤灰196.8万吨，减少土地征用14412亩，节省迁村费用20.8亿元，2015年资源税减免1653万元，注浆充填成本折合吨煤54.7元/t。
通过对淮北矿业集团的调研，
1、认为采动覆岩分区隔离注浆充填技术是成熟的，值得推广应用，特别村庄、厂站、堤坝等边缘受采动影响的区域采用该技术可实现不搬迁，但村庄、厂站、堤坝下开采建议不采用此方案。
2、淮南矿区与淮北矿业集团开采技术有很大差别，如生搬硬套肯定不行，集团公司若采用此技术，要与科研单位进一步分析，解决关键技术，如注浆材料、工艺，注浆层位的选择等问题。
3、采用该技术，集团公司建议将优质资源，特别是提高上限回采的13煤等优质资源作为重点，实现效益最大化。
七、深孔预裂爆破技术
目前国内坚硬顶板造成压垮工作面的顶板事故未能彻底杜绝，通常伴有“暴风”、顶板切冒、瓦斯突然大量涌出、甚至伴有冲击地压发生。
淮南矿业集团近30年来也多次出现压垮综采支架事故。 1995年4月11日，潘三矿，17110(3)综采工作面压架事故 2007年7月19日，潘三矿，12318综采工作面压架事故 2010年9月 5日，潘一矿，1602(3)综采工作面压架事故 据统计，每次发生压垮综采支架事故，造成直接设备损失6000万元，影响产量近百万吨。
为了破解坚硬顶板致灾的难题，2011年淮南矿业集团、安徽理工大学和北京煤科院联合展开了深部开采坚硬顶板治理科研项目的研究。
试验工作面基本情况：潘三矿西一采区8煤工作面为典型的深部坚硬顶板条件工作面，采区首采面12318回采过程中发生过2起压架事故。12418工作面为该采区第二个综采工作面，为防止压架事故发生，选择该面为研究试验面。工作面几何参数：1747m×220m×3.5m；煤层倾角13°； 顶板由下往上依次为：2.8m厚泥岩、14.5m厚中细砂岩、23.4m厚砂质泥岩及15.9m坚硬砂岩。老顶砂岩最大单轴抗压强度为100.44MPa，平均86.79MPa 为缓和工作面初次来压矿压显现，初采前在切眼内实施拉槽爆破，将老顶固支梁结构变为悬臂梁，缩短初次来压步距。为缓和工作面正常回采期间周期来压矿压显现，两顺槽内按一定步距实施超前深孔预裂爆破，使顶板按爆破弱面跨断，人为控制周期来压步距。
切眼拉槽爆破技术方案：工作面推进4刀后，位于液压支架后方通道内施工炮孔，炮孔分三组，共计14个，每组炮孔呈扇形布臵，第一组在上端头，第二组在工作面中部，第三组在下端头。两顺槽超前深孔预裂爆破技术方案
1)工作面前方间隔25m超前实施超深孔预裂爆破；2)炮孔分两组，每组3个，两顺槽各一组；3)工作面中部的50m左右未处理区域，靠矿山压力作用自行垮落；4)上阶段12318工作面回采结束，本工作面上部采动裂隙发育，回采过程中根据矿压显现情况，确定工作面上部是否必要实施强制放顶。
取得的主要成果：
(1) 发现了顶板“大结构-小结构”的周期性失稳是工作面大、小周期来压的主要原因。为爆破参数的选择提供理论依据。
(2) 提出了“顶板弱化关键区域”判识方法,根据矿压原理，顶板在采动应力集中处容易发生断裂，按顶板大小结构周期性失稳及工作面大小周期来压显现规律判定爆破弱化关键区域。
(3) 采用超深孔爆破，炮孔深度100m，传统的坚硬顶板爆破炮孔深度5m，深孔预裂爆破炮孔深度50m以内。
(4) 建立了超深孔爆破的成套快速施工工艺：超前施工炮孔、内臵导爆索药筒、多组并行式装药、机械封孔，单孔装药速度提高到4m/min，每组炮孔节约时间4个小时。
创新点
(1) 发现了顶板“大结构-小结构”的周期性失稳是工作面大、小周期来压的主要原因。为爆破参数的选择提供理论依据。
(2) 提出了“顶板弱化关键区域”判识方法。
(3) 研究并应用了超深孔（100m）爆破的成套施工技术及工艺。
通过潘
三、顾北的实验，到目前张集矿A组煤巨厚砂岩工作面成功回采，应该说，这项技术非常重要。3月23日22时10分，同煤集团同生安平煤业公司5号煤层8117综采工作面发生井下安全事故。经初步探查分析，事故原因为采空区强制放顶，引起采空区上部大面积突然垮落，形成暴风引发其它事故。
八、大倾角三软煤层围岩（煤）控制技术 进入深井开采后，开采强度不断加大，采场围岩安全控制问题凸显，尤其在顶板软、底板软、煤质软的“三软”工作面更是突出，给安全高效开采带来了严峻挑战。
1、依据类土质煤的特性，基于液桥力理论，采用深、浅孔联合注水固结强化煤体新方法。干燥煤颗粒堆积体的休止角在38º左右，添加适量水后，湿润煤颗粒可以堆积成任意形状，休止角等于甚至大于90º，开挖后堆积体形态稳定，水份可以提高颗粒堆积体的稳定性。含水率为0.966%时，煤样内聚力为最小值（1.89kPa），含水率为20.847%时为最大值（21.182 kPa），随含水率的增加煤样内聚力呈现先增大后减小的趋势。
煤壁浅孔注水时间为中、晚班生产之前3小时以内，注水孔位于距顶板0.5～1.0m的软煤层间，孔间距3m，孔深8m，采用封孔器伸入孔中1.5m处以1.5MPa左右的注水压力进行注水。
煤体深孔注水间距5m，孔深不少于80m，孔口位于距顶板0.8m以内软煤层内，采用静压长时注水工艺。
2、工作面合理布臵，优化工作面开采力学环境，避免高应力集中对工作面煤体稳定性的影响。
3、顶板预裂爆破均化顶板来压步距、弱化来压强度技术，有效改善了工作面煤体力学环境。
66208工作面直接顶为8米，老顶为中粒砂岩，其厚度平均为11.0m，其强度高、整体性好。在8煤工作面开采时不会产生大的危害，但在7煤开采时可能大面积跨断，成为最大安全隐患。为了保证中粗砂岩层在顶板冒落过程中断裂，必须对其进行深孔预裂爆破。
4、合理设备选型配套，研发了整体顶梁、侧护板、长伸缩梁等组成的特殊掩护式液压支架。以“控帮护顶”为核心理念建立了与大倾角类土质煤层工作面相适应的“全掩护、强护帮液压支架 — 顶网”刚柔联合支护系统。设计研发了具有整体顶梁、加长伸缩前梁、加强护帮四柱全掩护式液压支架。
九、CMM2-15液压锚杆钻车
（一）CMM2-15煤矿用液压锚杆钻车简介
1、产品概况：CMM2-15煤矿用液压钻车是在巷道支护装备的基础上开发设计的新型支护产品，该机型经过近两年在晋煤集团、汾西集团及霍州煤电等地的使用后，不断对产品性能加以改进和完善，在综合各矿的使用情况后，可以说该机型在解决当前煤矿掘进支护高效、安全、快捷诸方面具有独特的优势。CMM2-15煤矿用液压钻车在结构上采用了平台升降机构，增加了整体升降平台，可以根据巷道高度情况通过平台升降使作业人员进行上下调整，从而很方便的实现巷道内不同高度、不同角度锚杆(索)孔、炮眼孔、探测孔的机械化施工，同时能实现顶帮同时作业。大大缩短了支护作业时间，提高了支护效率。整机结构合理、紧凑，工作灵活，操作方便。是实现目前国内巷道掘进支护快速、高效、机械化的一种首选装备。
2、产品特点：CMM2-15煤矿用液压钻车与掘进机配合使用，适用于中低型矿山巷道掘进工作面机械化作业，该机在设计上具有以下特点：
⑴机组结构合理，大部件强度好，刚性好；
⑵机组全部采用液压系统控制，方便井下维修与操作； ⑶机组行走部采用液压马达+减速机驱动，
⑷机组装有两套用液压控制进行钻孔的钻臂及推进装臵，且两钻臂及推进器相互独立；
⑸机组上的两台钻机可旋转至不同位臵及不同角度施工帮锚杆、炮孔及探测孔；
⑹、在机组前面，有可升降的前部支撑装臵对作业人员进行保护；
⑺在机组上，装有可升降的平台可使两钻臂整体上下升降，以满足施工要求，并方便作业人员操作；
⑻在机组上装有可左右转动和翻动的踏板装臵，保证了作业人员的方便操作与安全；
（二）试用情况总结
试用巷道为顾桥矿1613（1）工作面轨道顺槽，自2016年元月14日开始试用开切眼，未进尺）。目前设备仍在巷道正常施工。施工一根锚杆5分钟，一根锚索20分钟，施工一排锚杆（6根）、锚索（3根）约需1.5小时。
1.提高迎头支护时的安全性。钻车装有临时支护机构，能对迎头空顶部分及时、有效地临时支护。打迎头锚杆、锚索时，职工站在已永久支护齐全的顶板下操作，十分安全。
2.减少迎头支护人员。每个钻臂可由一人操作。该两臂钻车，迎头支护时可减少2人。
3.降低了工人的劳动强度。工人由传统的手抱钻作业改为搬动液压阀的手柄操作；临时支护机构能将锚杆、锚索钢带及金属网等托举到顶板上，大大减少了职工的体力消耗。 试用情况总结
4.锚杆及锚索施工质量好。钻车扭矩力250N·m，锁紧力大，基本消除了失锚现象，标准化程度高。
5.改善了职工的作业环境。人员站在正在打的锚杆、锚索后面操作，头顶上施工淋水不直接淋在职工身上。
6.钻车结构紧凑（机身宽度1.3米）、零部件强度高、刚性好、变位灵活。
7.钻车设臵了可升降的工作平台，方便操作工人在各种高度下作业，免除了脚手架搭设、挪移的工序。
目前该设备正在顾桥矿1613（1）工作面运顺试用，集团公司本周内将召开现场会，同时将引进四臂锚杆台车进行试用。
十、掘探钻抽运一体化作业线
淮南矿区为“三软”、突出、复杂地质条件煤层，瓦斯治理和防突是重中之重，突出软煤巷道掘进过程中往往大部分工作时间用于瓦斯的治理和巷道支护。故此，巷道掘进过程中，影响掘进效率的往往不是掘进技术本身,而是涉及到防突、支护、掘进、运输等多方面技术的一个系统问题。
目前淮南矿区选用大功率悬臂式掘进机（如EBZ160 型、EBZ200等 ）配合皮带机可实现高效的割煤、落煤和运煤，而防突工艺耗费了掘进大量的时间和精力，可以说影响淮南矿区采掘接替最显著的问题是瓦斯治理，能否在采掘准备过程中为瓦斯治理提供足够的时间和空间是安全高效生产亟待解决的问题。研发一种能适应“三软”、复杂地质条件、突出煤层的边掘进边施工消突钻孔的掘钻一体化作业线，做到掘进、打钻、辅助运输互不干涉，平行作业，缩短顺层钻孔与掘进迎头距离，增加的突出煤层预抽时间，提高瓦斯预抽效果，实现高效割煤、落煤、运煤、支护、瓦斯治理。对淮南矿区安全高效生产有着重要意义。
2016年2月底3月初，集团公司到山西潞安漳村矿进行掘支锚探连续平行作业一体化 调研，以此借鉴。
2012年以前，漳村煤矿综掘工作面一直采用前探梁式临时支护，即利用前后两组吊环固定在已支护好的顶锚杆尾部，将两根钢管穿过吊环伸入空顶区将下一排顶网和钢带挑起即开始锚杆支护施工。这种临时支护只能起到“掩护”作用，对顶板围岩的离层变化根本不起任何约束作用，防护面小、安全性差；同时掘进循环步距非常有限，只能掘进一排支护一排，各项施工工序连续性差，掘进效率低下。为改善这一局面，2012年至2015年，漳村矿在依托临时支护提高掘进速度方面主要经历四个阶段，第一阶段为交错自移式端头支架临时支护技术，第二阶段为连续支撑自移式端头支架临时支护技术，第三阶段为掘支锚探连续平行作业一体化施工技术，第四阶段是以第三阶段项目主体思路为基础，对配套设备进行进一步优化改进，在漳村矿+480水平2#回风大巷进行第四阶段试验。
掘支锚探连续平行作业主要设备
1、EBZ-160T掘探一体机（割煤）
2、ZKJ2×1040/28/40快速掘进支护装臵（临时支护）
3、S785自移钻锚平台
4、ZPQ800/21型转载皮带机及长距离皮带机尾，同时配套乳化液泵站
工艺流程
采用EBZ-160T型掘探机前探、割煤及出煤，ZKJ2×1040/28/40快速掘进支护装臵临时支护顶、帮，MQT-130型风动钻机及ZMS-60型风动煤钻随窝头钻装部分支护锚杆，后配套S785自移钻锚平台紧跟快速掘进支护装臵钻装剩余支护锚杆（索）。
集团公司掘钻抽运一体作业线设计
1、引进试用掘探一体机，减少前探钻孔施工对快速掘进的影响。
2、配套快速掘进支护装臵（临时支护）
3、改造二运（转载皮带机）增加落地段长度，引进钻锚自移平台，实现支护快速化和平行作业。
4、掘进工作面钻孔施工装备：
（1）掘进工作面后方顺层钻孔施工，建议在无极绳尾轮至皮带机机尾位臵，配备两台履带式液压钻机，以满足快速掘进工作面后方本煤层顺层消突钻孔施工需要。钻机安装排渣自动收集装臵。
（2）西安煤科院作为煤矿坑道钻机的主要生产厂家，与淮南矿业集团有战略合作关系，目前集团公司内部使用的钻机70%以上为西安院生产，钻机性能稳定，职工操作熟练。在掘钻抽运一体化作业线研制过程中，可选取西安煤科院作为钻机配套厂家。
5、辅助运输采用无极绳加气动单轨吊。
6、合理布臵风筒，满足用风要求。
7、进一步加强降尘管理，满足作业要求。 集团公司准备分步实施，先期试用掘探机和迈步式掘进前探装臵，在顾桥矿试用。
十一、机炮联采 主要研究目的是提高目前薄煤层关键保护层工作面开采进度，特别是象朱集东等矿断层多的薄煤层工作面，其主要手段是工作面在正常情况下采用采煤机正常割煤，过断层等情况下使用采煤钻车快速打眼，放震动炮，关键工序在于采煤钻车的研发、工作面刮板输送机的可靠性。
目前集团公司正与张家口煤机厂联合研制。 十
二、综采工作面安装拆除新工艺
集团公司成立专业化拆装队伍以来，在综采拆装上进行了不少研究，安装拆除现场逐步淘汰了绞车，逐步向机械化发展。目前已采用风动葫芦代替手拉葫芦，采用装车平台、液压支架叉车、支架组装装臵、液压机械手等，提高了工效，确保了安全。
提升综采工作面安装拆除装备水平，向精细化、系列化、标准化迈进是转变生产方式、减人提效的具体要求。
综采工作面收作向不（少）刷面无（少）坑木方向发展，集团公司拟定与南京石诚合作，采用 “123+装车平台”快速拆除工艺，即一个机械手、二架掩护支架、三架悬移支架（拆除支护装臵）。同时，对困难条件下的综采工作面安装，采用边刷扩边安装工艺。
拆除工作面与南京石诚公司联合研究，边刷扩边安装与辽宁鑫丰联合研制。接边刷扩边安装视频。
十三、齿轮卡轨车
丁集矿使用的LZS-150型多用途防爆机车是通过现有轨道系统的局部改造实现矿井辅助运输系统整体化，杜绝由于各种以运输方式接力转运造成的安全隐患和事故，节省接力转运和轨道改造所造成的人力、物力和时间浪费，具有一定的经济效益和社会效益。同时，多用途防爆机车能够大大提高井下辅助运输领域的自动化、智能化和现代化水平。
特点：
⑴机车可以在标准间距900mm的普通轨道上运行，也可在齿轨上运行，与齿轨卡轨车相比投入较少。
⑵爬坡能力强、安全可靠、不掉道。接丁集矿视频。
十四、变频永磁传动
智能永磁直驱系统由永磁直驱同步电动机和BPJ系列矿用隔爆兼本质安全型低压变流同步变频器组成。永磁直驱电动机为同步电动机，不需减速器、耦合器和高速联轴器等配臵，与胶带机传动滚筒通过低速轴联轴器直联。具有高效、节能、低噪音、免维护、起动转矩大、运行平稳等特点。配套的变频器采用的是同步伺服矢量控制或同步伺服直接转矩控制。该系统运用变频器控制起动，能实现系统传动的缓慢匀速启动，避免了电机起动的瞬间大电流给电网带来的冲击，以及转矩瞬时剧增给传动系统带来的机械冲击。同时，多电机主从控制驱动时，可实现功率平衡，具有过压、过流、欠压、过热等各种保护。
随着对永磁材料的机理、构成和制造技术进步，2 0世纪30年代出现的铝镍钴永磁和50年代出现的铁氧体永磁，磁性能有了很大提高。 20世纪60年代和80年代，稀土钴永磁和钕铁硼永磁（二者统称稀土永磁）相继问世，它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造电机，从而使永磁同步电机的发展进入一个新的历史时期。同时，伴随电子技术的发展，无极调速技术尤其是同步智能伺服控制器的应用，实现了同步电机参数辨识技术和空间矢量控制技术对电机模型进行辨识，对励磁电流和转矩电流进行分开控制，解决了永磁同步电动机起动调速问题。目前，井下防爆1140KV电压等级变频永磁直驱系统融合了变频矢量控制、低速大转矩永磁电机、智能控制等技术已得以成功应用，电机功率最大为630KW。煤炭行业的兖矿集团、神华集团、山能集团、平煤集团、伊泰集团等井下皮带运输系统均有使用。
变频永磁传动特点
（一）高效节能
传统的驱动系统的传动效率为85%左右，所用的Y系列异步电机的能耗仅为国际IE1级（相当于国家三级能耗）。而该系统的传动效率在91%左右，采用的永磁直驱电机能耗达到国际IE4（高于国家一级能耗标准），综合节能率6%以上。
（二）起动转矩大
永磁同步电动机匹配直接转矩控制方式能恒定输出额定负载转矩2.2倍的起动转矩，而传统驱动系统使用的异步电动机在同功率条件下的起动转矩是额定负载的55%。
变频永磁传动特点
（三）系统实现软起动、免维护
该系统运用变频器控制起动，能实现系统传动的缓慢匀速起动，避免了电机起动的瞬间大电流给电网带来的冲击，以及转矩瞬时剧增给传动系统带来的机械冲击，由此降低了系统的电网故障和机械故障，电机定子线圈采用整体绝缘注封，不需要对电机线圈进行绝缘维护，同时由于比原系统减少了液力耦合器及减速器，降低了维护成本。后期维护只需隔2-3个月给电机轴承注油1次。
（四）永磁性能指标稳定
1、热稳定性：居里温度，310℃--410 ℃。
2、磁稳定性：永磁体工作点在回复线上来回变化，不会造成不可逆磁。
3、时间稳定性：自然时效，10000小时0.1%左右。
4、化学稳定性：生产过程防氧化，表面涂敷保护层，镀锌、镀镍、镀环氧。
变频永磁传动特点
（五）性价比
1、永磁直驱系统使用价值高
使用永磁直驱系统与其它驱动系统相比可节省新建硐室费用，传统驱动系统每个驱动新建硐室造价为14万元，两个硐室合计约28万元。安装工作量少，节约施工时间，减少运行维护费用，其传动效率高于传统驱动，运行成本较低，且通过对皮带机的变频调速每年可节约电费15万元。采用同步变频调速后，可实现重载起动，也可将皮带机运行速度降到0.5米/秒，便于皮带验带及检修，提高了皮带的检修和使用效率。
2、永磁直驱系统设备短期购臵费用较高
由于永磁直驱电机其核心部件永磁体需进口，没有大批量在各行业广泛应用，目前永磁直驱电机价格是传统电机的1.2～1.3倍，但随着关键技术的国产化水平的提高，应用市场的扩展，其价格会有所降低。同时，永磁直驱电机采用独特的设计制造工艺，定子线圈整体真空灌封，保护完备，其寿命不低于15年，不需要日常维护，但一旦发生故障，无法进行大修，需要重新更换一台新电机。
通过调研认为永磁直驱系统技术是成熟的，鉴于其有较高的综合性价比，建议在集团公司皮带运输系统推广使用。
1、在新建或改建主出煤皮带系统中，可选用小于630KW以下双驱或多驱动方式配套使用，因其占地面积小，在底鼓变形较为严重的主运皮带出煤系统应优先选用永磁直驱变频驱动。
2、结合《综采工作面设备系列化配套标准》，在运顺皮带机选型配套中，选配电机分别为200KW、315KW、355KW，其功率匹配较为适合永磁直驱变频驱动工况条件。
3、矸石皮带频繁启动且轻载运行时间较长，永磁电机驱动系统在排矸皮带系统使用，其良好的低速调速功能节能效果更为显著，可以考虑在性价比高于传统驱动系统的情况下使用。
十五、综采工作面端头液压支架
综采工作面端头空顶面积大、应力集中，端头处的顶板管理一直是综采工作面技术管理的重点和难点。随着综采技术的发展，综采工作面端头顶板事故虽有所减少，但是事故率仍然居高不下。改善端头处的支护状况，实现端头支护作业的机械化、自动化成为提高综采工作面安全、高产、高效的重要途径。端头支架具有支护强度高、支护面积大的特点，采用端头支架能够满足端头的特殊要求；因此综采工作面要使用端头支架。
综采工作面液压支架布臵方式从刮板输送机机头到机尾应为端头支架→过渡支架→基本架→过渡架，与我们通常所说的第一架就是端头架有着本质区别，目前集团公司大多工作面排头架直接使用过渡架，因此我们部分工作面机头机尾采用双排迈步式工字钢棚加强顶板支护。
目前集团公司张集、朱集东等部分工作面采用了端头支架，共有两种形式，一种配套端卸式刮板输送机，一种配套交叉侧卸式刮板输送机。
以下简单介绍集团公司在用的两种端头支架。 ZTZ30000/23/45型端头液压支架
主要用途：支护工作面下出口顶板，随着工作面向前推移，能够推移输送机及转载机，做到相互交替移架和及时支护，实现工作面连续生产，减轻职工劳动强度，提高对顶板的支护作用。
该支架为两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接，每一架由前后两部分组成，前一部分的顶梁后部与后前一部分的伸缩梁相连。前架的底座后部与后架的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连，前后架互为依托，达到移架的目的。
综采工作面端头液压支架 主要由金属结构件、液压系统组成，主要金属结构件有：顶梁、底座、前、后连杆、掩护梁等。液压控制系统除了立柱、移架千斤顶、防倒（伸缩梁）千斤顶等外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。支架各结构件之间及结构件与液压元件间均通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、U型卡，拆装维护方便。 支架的主要技术特征
1、型式：中臵式
2、支撑高度：2.3-----4.5m
3、支护宽度：2.62-2.96m
4、初撑力：（P=31.5MPa）25330KN
5、工作阻力：（P=37.4MPa）30000KN
6、支护强度：（平均）1.14MPa
7、泵站压力：31.5 Mpa
8、操作方式：本架操作
9、立柱：10根缸径：320/230mm柱径：290/210mm 操作程序：
1、先清除妨碍推转载机及移架的障碍物；检查液压管路的连接是否正常，有否漏液或挤压、卡蹩现象；检查前、后输送机机头位臵及各连接处连接是否正常可靠。如存在问题应及时处理方能进行推移操作。
2、操纵移架千斤顶手把，两架移架千斤顶活塞杆同时伸出，同时降低各顶梁立柱，使之推够一个步距；
3、当推完转载机之后，支起各顶梁和顶板接触并撑住，再拉输送机，待输送机拉完后再分左、右交替移架；
ZT14500/21/45Z型支撑掩护式端头综采液压支架（配套交叉侧卸式刮板机）
该端头支架与工作面及过渡支架配套使用。后部采用四连杆机构，高度变化小，它与转载机的关系是前后式的，即转载机在支架前方，支架底座设推移千斤顶通过推杆与转载机的推移座连接，靠它来推转载机，拉端头支架，保持与工作面支架、过渡支架同步前进。
主要技术特征
1、支架型式 六柱支撑掩护式
2、支撑高度 1.9-3.7m
3、支护宽度 1.62-1.82 m
4、初撑力 11640 KN
5、工作阻力 14500 KN
6、支护强度 1.11MPa
7、对底板比压（平均） 2.71 MPa
8、泵站压力 P=31.5 MPa 主要结构件
1、前梁
前梁由四条主筋及边筋、顶板与腹板构成，后部与前顶梁铰接。在前梁千斤顶作用下保持平衡，能上、下摆动，以保持与顶板的良好接触，维护顺槽上方的顶板，从而保证工人的正常作业和转载机的正常运转。
2、顶梁组体
顶梁组体直接与顶板接触，支撑顶煤，同时与前梁一起为输送机的机头提供空间，使机头在一定的空间内，即可以顺利地卸煤，同时也可以在架间移动一个步距。该件也是箱型结构件，与后底座、立柱等形成支护空间，并带有挡煤板，防止漏煤、漏矸。它和掩护梁以铰接形式连接。
3、掩护梁
掩护梁是用来承受冒落散体煤块和矸石的部分载荷，并将采空区和工作空间隔开，保证工作面地点的生产安全。上端和后左、右顶梁组体铰接，中、下端与前后连杆铰接，是构成四连杆机构的部件之一。
4、前连杆和后连杆 两头铰接的箱体结构件，其作用是承受一定的载荷，与后底座、掩护梁组成四连杆机构，在支架升降过程中，保持梁端距变化在一定范围内。
5、底座
底座是整个支架的重要承载部件，它的主要作用是将支架承受的顶板压力传递到底板，所以底座既要有足够的刚度和强度，又要满足对底板比压的要求。底座亦为箱形结构，也是主要筋、板拼焊。在四条主筋间设有前、后六个柱窝，与前、后立柱缸底呈球面接触；中部空间设臵推溜及拉架装臵；前过桥焊有连接抬底座千斤顶的筒座；后部设有设臵调底座千斤顶的筒座，底座中部和后部与前、后连杆铰接。
主要液压元件
1、立柱及各种用途千斤顶
立柱和各种千斤顶都是双伸缩双作用油缸，其参数与特征参见前述技术特征部分。所用元件均为标准件、通用件，结构简单，检修方便。
2、电液换向阀
电液换向阀组是液压支架的总控制中心，控制支架液压工作元件（立柱和千斤顶）根据需要动作，使支架和保护设施有效工作。 本支架采用TMFHZY(22)ZG [FHD500/31.5Z]型矿用本质安全型电液换向阀组完成对支架液压工作元件的控制，操作自如，检修方便。
3、液控单向阀、安全阀
液控单向阀采用FDYM480/50Ⅰ(DN12/20/10)X大流量型液控单向阀，两种阀均由阀杆、阀套、阀座等组成。其特点是结构简单，动作灵活，耐高压。
安全阀采用FAD250/50(B16)X、FAD250/50X（P=40MPa）和FAD125/50(DN10)X型安全阀，可保证支架安全、可靠地工作。
4、截止阀、过滤器
截止阀采用FJQSB25X-00型，便于单台支架检修，更换元件而不影响其它支架的正常工作。
过滤器采用TMGLQ(1000/31.5/25)型自动反冲洗过滤器，用来过滤来自乳化液泵站的工作液体，防止乳化液清洁不良，阻塞液压元件，确保各种液压元件密封性能。
5、液压系统
将立柱、各种千斤顶及各种阀类，通过各种管接头和高压胶管连接起来，构成支架液压系统。本端头支架液压系统原理图见随机图册。
管路连接均采用通用的标准快速接头及高压胶管； 工作液为5％乳化油和平95％中硬以下水的乳化液；
该端头支架液压系统的主要特点是主进、回液管径均为DN25，DN32而各立柱与千斤顶采用500升/分的电液控换向阀控制，从而满足了快速升柱和移架的需要。
十六、巷道超前支护液压支架
传统综采工作面两巷使用工字钢、铰接梁或∏形钢梁等配合单体作为超前加强支护，工人劳动强度大，使用费用高，在条件较好的工作面两巷使用巷道超前支护液压支架可解决上述问题。
以张集矿使用的ZQL2×3200/18/35 型进行介绍。 支架的特点：
该支架为左、右两架成一组使用，两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接。每一架由前后两节组成，前节的顶梁后部与后节的中间梁相连，前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、秱架千斤顶相连，前后节互为依托，达到移架的目的。
支架的组成：
ZQL 型巷道超前支护液压支架主要由金属结构件、液压系统组成。
主要金属结构件有：顶梁、底座、前、后连杆、掩护梁和中间伸缩梁等。
液压控制系统除了立柱、移架千斤顶、防倒（伸缩梁）千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。
支架各结构件之间及结构件与液压元件间均通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、U 型卡，拆装维护方便。
技术特征
1、型式： 四连杆支撑掩护式
2、支撑高度： 1.9～3.8m
3、支护宽度： 0.45m（底座）
4、初撑力： （P=31.5MPa） 2×2616KN
5、工作阻力： （P=38.51MPa） 2×3200KN
6、支护强度： （平均） 1.17MPa
7、泵站压力： 31.5MPa
8、操作方式： 本架操作
9、窞柱： 双伸缩 12 根
缸径/柱径： 230/180 220/160 mm 行程： （一级/二级） 1010/890 mm 工作阻力： （P=38.51/62.88MPa） 1600KN 初撑力： (P=31.5MPa) 1308 KN 操作液压支架各项功能的完成均是通过操作操纵阀组，使主进、回液管路的液体进入各自独立的分支系统管路、液压元件及执行机构来实现。
1．操作人员在本架操作移架时，严禁所秱支架内及两侧站窞其他人员；
2．支架前移时，一定要先把护壁板收回！！降柱即同组中一侧支架前、后立柱同时迅速收回，当支架刚刚脱离顶板时（不带顶板压力或刚好带一点压力时为宜）一般在50mm 之内，最大不超过200mm，依据巷道内顶板凸、凹程度迚行适当调整。
3．移架。操作人员迅速到同组中另一侧支架同时操纵推秱、伸缩梁操纵阀使支架迅速移步到位。切记：伸缩梁伸出时不能当顶梁使用支撑顶板！！
4．移架时如出现阻力过大，应迅速查明原因，并采取相应措施，严禁硬拉。 5．升柱，同时操纵本架前后立柱升操纵阀使前、后柱迅速升起支撑住顶板
保压10-20s, 由技术人员调整好调压阀，使支架完好地接触住顶板！！
6．移架时注意架上的π 型钢梁（或木棚），防止其落下砸伤人。
另外巷道超前支架还有一种形式，与我们普通支架相似，垂直放在巷道内，集团公司在谢桥1242（3）、12426和潘三矿17181（1）试用，潘三矿正常使用一个面，谢桥矿效果不太好，暂不推广。
十七、6000 型单轨吊液压钻机 技术描述
6000 型单轨吊液压钻机主要适用于巷道掘进时钻爆破孔、锚杆孔以及安装锚杆。是通过I-140 E-铁轨及单轨吊悬挂移动的。
6000 型单轨吊液压钻机的单轨吊通过一个重型悬吊装臵和行进臂梁连接在一起。设备的稳定是通过4 个安装在行进框架上的设备稳定架来保证。
行进臂梁前端有一个可摆动42°的摆动托架，它与伸缩臂相连。伸缩臂的末端摆动机构之上是钻孔装臵。伸缩钻臂可以伸长1500mm。
行进臂梁的下面有一个可沿轴向推进的、可摆动的、并通过伸缩臂进行伸缩的工作平台。
6000 型单轨吊液压钻机的行进是通过一个集成的行驶驱动系统实现。GTA 公司的行驶驱动系统是一个推拉装臵，通过相配合的形状和液压系统产生了推进力。
所有6000 型单轨吊液压钻机的液压元件都是通过集成的电液压泵站供给。泵站安装在行进臂梁末端的托架上。
设备的控制是直接通过两个控制台实现的。 一个控制台位于一个可升高降低或摆动的悬挂托架上。另一个控制台在工作平台上。
为了保证安全，两个控制台都通过一个三通球阀彼此锁定。 技术参数
长度（包括收起的滑架） 约13500 mm 高度（从轨道起） min.1400 mm 宽度（泵站处） min.2600 mm 重量 19000 kg
倾角 约20 gon（18 度） 收缩钻臂
钻臂伸缩长度 1500 mm 摆动角度 max. 42° 工作平台
载重 500 kg
摆动角度 max. 42° 伸缩长度 1200 mm 进给量 2000 mm 技术参数 泵站
液压运行压力 P1140 bar、P365 l/min、P245 l/min 液压油 HLP 46 ISO 油箱容积 约400 L 功率 55 kW
6000 型单轨吊液压钻机工作原理
1.6000 型单轨吊液压钻机行驶于一条单轨吊轨道之上，设备自带行进驱动系统，移动速度约为6 m/min。设备行驶的水平倾角最大18°（向上、向下）。
2.在设备开始行驶前，需将伸缩钻臂和工作平台收起，并使得设备在水平方向左右配重平衡。
3.在设备开始行驶前，在行进控制台上操作收起位于设备机体两侧的设备稳定架， 便可在行进控制台上控制设备做向前或向后的行进。
4.在设备到达使用位臵后，在行进控制台上操作，升起设备稳定架，6000 型单轨吊液压钻机便可投入使用。
6000 型单轨吊液压钻机在做所有作业动作前（行进除外）必须升起设备稳定架稳定设备
5.操作伸缩钻臂，将凿岩钻具移动、放臵到位。 6.进行炮眼钻孔
7.炮眼钻孔完成后，现场人员对炮眼进行爆炸物填充，处于高处的炮眼使用工作平台到位，由现场人员进行填充。
8.爆炸物填充完毕，在迎头起爆前，设备必须后退到距离迎头35 米的距离。 9.在迎头起爆前，钻具前端必须加挂保护隔板！！！ 10.迎头起爆。
11.迎头除矸后，6000 型单轨吊液压钻机进行至迎头作业位臵。
12.向迎头方向延长单轨吊轨道挂载点，轨道挂载于载重锚杆之上，载重锚杆安装完毕必须用专用工具进行承力检测，检查无误后再安装轨道！
13.安装单轨吊轨道。
14.使用6000 型单轨吊液压钻机进行锚杆支护工序。 6000 型单轨吊液压钻机设计了以下作业动作： 伸缩钻臂的上移、下移 伸缩钻臂前端旋转（双轴） 钻具的前后伸缩，行程1500mm 纵向移动钻具，上/下 横向移动钻具，左/右 横向旋转钻具，双向 纵向旋转钻具，双向 工作平台的位臵移动
15.设备一次作业完成后，需将伸缩臂和工作平台的放回至行驶位臵
16.在收起设备稳定架之后，便可行驶设备。 十
八、KWPS-1QZ矿用无机速凝喷射复合砂浆
KWPS-1QZ矿用无机速凝喷射复合砂浆材料由东华欧科公司研制，是一种用于采矿和隧道、桥梁道路以及山体加固和修复的喷射砂浆。主要用途是：煤矿围岩加固及注浆时作为止浆层。该材料强度等级为C30，符合GB50086《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的喷射砂浆要求。
谢桥矿-610m东翼轨道大巷长度2210m,是矿井-610m水平井底车场连接东二采区的主要通道，承担东二采区辅助运输、行人、进风等任务，受21116工作面采动影响，局部巷道变形较大，断面不足，需巷修加固。巷道位于13-1煤层底板、11-2煤层顶板岩层，与13-1煤层法距为40～55m，与11-2煤层法距为18～20m，岩性主要为砂质泥岩、砂岩。试用巷道长度100m，巷道规格为：净宽×净高=4.2m×3.5m。自5月2日早班开始喷浆，至5月20日早班喷浆结束，平均每班喷浆长度6米，最高喷浆长度8米，平均每小时喷浆1.5米，共消耗KWPS-1QZ矿用无机速凝喷射复合砂浆材料 124 吨，平均每米巷道消耗材料1.24吨，平均每平方米消耗0.12吨。
新材料与传统混合料喷浆情况对比
（一）材料消耗对比
每平方米巷道新材料消耗0.12吨，费用44.4元；传统混合料消耗0.396吨，费用48.7元。每平方米巷道新材料比传统混合料节约材料费用4.3元。
（二）人工消耗对比 使用新材料喷浆6米，需要4人，平均每平方米消耗人工0.07人，按每人234元计算人工成本，每平方米巷道消耗人工成本为16元；使用传统混合料喷浆6米，需要6人，平均每平方米巷道消耗人工0.11人，每平方米米巷道消耗人工成本为26元。
（三）综合对比
在同样断面巷道试验情况下，每平方米巷道新材料与传统混合料喷浆对比情况如下：使用新材料喷浆与传统混合料喷浆相比，喷浆强度、回弹率、人工效率具有明显优势，每平方米巷道喷浆综合成本新材料比传统混合料节约14.3元。
新材料的优点
1、初凝时间短，早期强度及终凝强度高，喷后巷道观感好。
2、改进了喷浆工艺，每次喷浆可节约2个人工，减轻了职工劳动强度。
3、回弹率较低，减少浪费。
4、袋装成品喷浆料，井下无需配比，减少矿井地面拌混合料的工作人员。
5、与传统混合料相比，每平方米巷道喷浆综合成本节约14.3元。
十九、减量化生产相关想法与建议
安徽省经济和信息化委员会下发《关于进一步规范煤矿生产经营秩序的通知》（皖经信煤炭函[2016]369号） ，核心内容有两个，一个是减产量，核定生产能力为原0.84，第二个是276个工作面日制度，原则上周日及法定节假日停产。执行后，集团公司新确定的生产能力由原来的6950万吨（不含李嘴孜矿90万吨）降为5838万吨，减少1112万吨，按一季度商品煤价格281元/吨计算，折算原煤约225元/吨，减收25亿元，只有全年商品煤价吨煤提高53.5元，才能完成年初预算指标。
为确保完成集团公司确定的扭亏脱困的目标，必须完成年初既定的产量目标。集团公司以做了相关具体安排。主要有：
1、周日不生产时间段为8：00～20：00，主井停止提升，周一至周六各矿由“两采一准”作业制，改为“两班半生产，半班检修”，周日白天所影响的产量分解到周一至周六，确保不亏内部计划。如遇特殊情况（主出煤系统、主力工作面机械故障，影响时间超8小时的），可将停产时间临时调整到本周内其它天，但同时要报集团公司调度室备案。
2、取消每月一次的8小时强制检修，改为周日强检，也可利用周日白天进行主运皮带硫化、换带等工作。严禁在周一至周六期间申请主提、主运系统临时性超过4小时检修、更换装臵工作。日常生产过程中，要安排机电检修人员加强动态检修，小问题在工序转换过程中处理。
3、加强主提升系统检修 ，重点是日常动态检修，确保提升能力。
4、对采场接替进行细排，对重点工作面重新细排施工组织，充分考虑影响因素，对接替紧张的周日利用井下缓冲仓正常作业，确保正常接替。各矿要着手准备备用工作面，做到能随时生产，确保在生产时间内发挥最大提升能力。
5、积极做好井下煤矸分离工作。
据了解，毛煤井下动筛排矸技术已比较成熟，在新汶矿业集团翟镇矿已成功使用，集团公司将于近期组织调研。
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