２０１１年第４期 煤 炭 科 技 Ｎｏ．４ ２０１１ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ ６１ 文章编号：１００８—３７３１（２０１ １）０４—００６１—０２ 单体液压支柱工作面支护参数的优化 程伟，顾新泽，石长坤 （徐州矿务集团有限公司生产技术部，江苏徐州２２１００６） 摘要：通过对庞庄煤矿一６２０ ｍ水平采区山西组７煤顶板岩性和矿压规律的分析研 究，对７５４４工作面支护参数进行了优化，确保了工作面安全高效回采。 关键词：回采工作面；支护；参数；优化 中图分类号：ＴＤ３５５ ．３ 文献标志码：Ｂ １ 问题的提出 铰接顶梁配合ＤＺ一２２／１００或ＤＺ一２５／１００型单体液 压支柱（扶一梁一柱走向棚）支护。正常回采期间，采 徐州矿务集团庞庄煤矿７５４４工作面位于矿 高达到２．２ ｍ时，在切断线内侧增扶一梁二柱倾斜架 井一６２０ ｍ水平采区，走向长度３７８ ＩＴＩ，倾斜长 棚。原工作面支护参数为：走向排距１．０ ｍ，倾斜棚距 度１ １４ ｍ。在工作面支护参数选择时，如果工作面 ０．６ｍ，循环进度１．０ｎｌ，支护密度１．６７根，ｍ ；采用３ 控顶距离和循环进度小、支护密度大，顶板容易控 ～４档控顶，最大控顶距４．０ｍ，最小控顶３．０ｍ。 制，但作业空间受到，循环产量低，相应的吨煤 材料成本高，人工效率低；与此相反，控顶距离和循 ３支护参数的优化 环进度过大，支护密度偏小，虽然可提高循环产量 ３．１ 根据垮落带高度计算支护强度 和人工效率，降低材料消耗，但顶板控制难度加大。 ３．１．１支柱承受的压力 为此，提出了支护参数技术优化问题。 支柱承受的压力Ｐ是控顶区内及悬露的直接顶 ２开采概况 的全部重量９。加上老顶裂隙带中不能形成平衡条 ２．１ 开采条件 件的岩层载荷Ｑｚ，即Ｐ＝Ｑ。＋Ｑ：。因为Ｑ：难以确定， 该矿一６２０ ｍ水平采区山西组７煤煤层厚 常把ｐ。作为载荷基础，而后考虑一定的系数Ⅳ＇即 度平均２．０ ｍ，最大２．２ ｍ，局部有夹矸，夹矸厚度０ Ｐｌ＝［Ｎ×Ｍ／（Ｋ一１）］×Ｒ ——考虑直接顶及老顶来压时的支护强 ～１．６ ｍ；煤层倾角６—２３。，平均１４。。直接顶为砂页 式中ＰＩ岩或砂岩，平均厚度１．５ ｍ，致密块状。老顶为砂岩， 度，ｋＰａ； 厚１８．４ ｍ左右，细中粒石英长石。底板页岩，厚度 承载系数，取２； ｌ１．３ ｍ。 工作面采高，按２．２ｍ计算； ２．２矿压观测资料 卜岩石碎胀系数，取１．３５； 根据观测，一６２０ ｍ水平采区７５４４工作面 ——岩石视密度，取２ ５００ ｋｇ／ｍ 。 矿压数据为：直接顶初次垮落步距为２６ ｍ，老顶初 Ｐ】＝［２×２．２÷（１．３５—１）］×２５００×９．８＝３０８ｋＰａ 次来压步距为４４．７ ｍ，强度为２８９ ｋＰａ，老顶周期来 ３．１．２按照矿压观测数据计算支柱工作阻力 压步距为２０．８ ｍ，强度为２７７ ｋＰａ、最大强度为２８６ 最大来压强度为Ｐ２＝２８９ ｋＰａ。 ｋＰａ。 上述计算取最大值，工作面所需支护强度为 ２．３原支护情况 Ｐ＝ｍａｘ（ＰＩ，Ｐ２） 一６２０ ｍ水平采区剩余７煤工作面采用走 Ｐ：ｍａｘ（３０８，２８９）＝３０８ ｋＰａ。 向长壁全部垮落采煤方法、炮采工艺回采。采用走向 ３．２支护参数的计算 齐梁直柱正悬臂支护方式，选用ＨＤＪＢ一１０００型金属 Ⅳ＝Ｐ／（ ・ ・ＲＢ）＝１／（ａ・ｂ） 煤 ６２ 炭 科 技 ２０１１年第４期 Ｎｏ．４ ２０ｌ１ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ 文章编号：１００８—３７３１（２０１１）０４—００６２—０３ 煤矿电网 源滤波器的设计＆应用 赵雪林１，２顾维娣。 （１．徐州矿务集团有限公司供电处，江苏徐州２２１００６；２．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州２２１００８；３．徐州 矿务集团有限公司技术中心，江苏徐州２２１００６） 摘 要：重点介绍了煤矿电网无源滤波器设计、计算、仿真的原理和方法，常用滤波器ＲＬＣ 参数及基波损耗计算，以及滤波器阻抗特性及谐波电流系数的计算，并结合徐矿集团庞庄 煤矿张小楼井新型混合式滤波装置中的无源滤波单元的设计实例进行了分析研究。实际运 行效果证明，无源滤波器能有效解决煤矿电网谐波污染问题，结构简单，操作方便，对徐矿 集团本部及异地矿井，乃至在工矿企业电网都具有广泛的推广应用价值。 关键词：煤矿电网；谐波治理；无源滤波器 中图分类号：ＴＤ６１ 文献标志码：Ｂ 、 随着煤炭工业的发展，矿井的产能扩大、开采深 度延伸、采掘机运通及防灾安全生产装备功率越来 越大，服务于煤炭生产的大功率非线性变流装置应 运而生，并得以广泛应用。这些装置固有的开关特征 在运行中生成了谐波，造成供电电网电流、电压波形 系统电能质量的关键措施。 １滤波方案的确定 无源滤波器（以下简称ＦＣ）设计的主要内容，概 括起来有３条，即两个谐波指标，两个技术指标和一 的畸变，极大地影响煤矿生产安全。因此，供电系统 个调谐整定方法。两个谐波指标是指谐波的电压畸 无源滤波器合理设计及成功应用，已成为提高供电 变率——ＴＨＤ和流人系统中各次谐波电抗的分量。ａ＝ＫＢ￣Ｋｚ￣ＲＢ／（ｅ・ｂ） 为每米采高３６ ｍｍ，控制在１００ ｍｍ范围之内。 （２）经济效果显著。与原参数支护相比，循环产 量增加，平均月产由原来１．６５万ｔ提高到２．０９万 式中Ｋ旷一支柱承载不均匀系数，取０．８５； Ｋ ＿一增阻系数，取０．９； 厂支柱理论工作阻力，为３００ ｋＮ／柱； 。，６——分别为排距和柱距，ｍ（综合考虑作业 兜因素，ｂ参数选０．６ ｍ。０＝１．２４ ｍ， 取整数１．２ ｒｎ）。 Ｎ＝１／ｆａ・ｂ１＝１／（１．２ Ｘ ０．６）＝１．３９根／ｍ ３．３支护优化方案 ｔ。同等条件下除更换顶梁外，没有增加设备、人员； 虽然循环用电量、火工品等材料消耗增加，但按总产 售价和成本计算，月增加经济效益达５６万元。 ５结论 便利、护顶材料长度、护顶效果、防坠 分摊测得的吨煤平均费用与原来基本持平；按当期 通过优化，确定７５４４工作面排距为１．２ ｍ，柱 ７５４４工作面实施支护参数优化，产生了较好的 技术经济效果。实践证明，回采工作面支护参数优化 距为０．６ｍ，工作面最大控顶距为４．８ ｍ，最小控顶 应在保证支护强度的前提下，可综合考虑工作面的 实现“安全高效”的目标。 距为３．６ ｍ，放顶步距及循环进尺为１．２ ｍ，支护密 经济效益，度为１．３９根／ｍ ，采用１．２ ｍ金属铰接顶梁替代原 方案的１ ｍ铰接顶梁配合单体液压支柱支护。 作者简介：程伟（１９７９一），男，江苏沛县人，２００５年毕 业于中国矿业大学采矿工程专业，徐州矿务集团有限公司生 产技术部助理工程师。 ４效果分析 （１）顶板控制良好。工作面回采期间没有发生 压、漏、推冒顶事故，实际观测到的顶板最大移近量 （收稿日期：２０１１－０９—２９）
