π型鋼樑放頂煤工作面支護採用π型鋼樑、單體液壓支柱對棚架設，工作面採用放炮落煤，人工破網放煤，采放分別進行。根據不同的煤層條件和開採技術條件，炮采放頂煤工作面可以選擇不同的作業形式。採用炮采放頂煤開採，工作面沿底推進，避免了因分層開採而帶來的諸多問題，提高了回採率。
基本介紹
- 中文名：π型鋼樑放頂煤技術
- 外文名：Technology of coal - based steel girder
- 學科：煤炭工程
- 領域：開採
- 支護：採用π型鋼樑、單體液壓支柱
- 特點：提高了回採率
π型鋼樑放頂煤的特點,工藝流程,作業形式的選擇,技術經濟效果,
π型鋼樑放頂煤的特點
π型鋼樑放頂煤工作面支護採用π型鋼樑、單體液壓支柱對棚架設，工作面採用放炮落煤，人工破網放煤，采放分別進行。在煤層賦存條件變化較大或技術水平較低的地區、鄉鎮煤礦，使用中取得了較好的效果。
工藝流程
1.工作面支護
採用單體液壓支柱配π型鋼樑對棚支護，每對棚5根支柱，主梁為一梁三柱，副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm，對棚間距為600mm，最大控頂距3.4m，最小控頂距2.4m。
2.落煤、裝運煤及移梁
採用放炮落煤，一般布置雙排眼，放完炮後及時移主梁，打臨時支柱，做到及時支護。爆破後人工裝煤，工作面輸送機採用可彎曲刮板輸送機和帶式輸送機。
3.移梁、放頂
當落煤清理裝運完後，開始移主梁並打主梁正規柱（貼幫柱），同時在樑上沿工作面走向鋪設頂網。主副梁與煤壁保持垂直並與煤壁接實，不留空頂。
採用全部垮落法處理採空區，隨著移副梁放頂煤，頂板逐漸自然下沉，垮落，以完成放頂工作。
4.放頂煤
放頂煤採用分段、多輪作業方式。放煤口布置在刮板輸送機斜上方0.3-0.5m左右。放煤口規格為400mm×400mm，每次不可過量放煤，以人工堵口控制放頂煤量。採取間隔多次將頂煤充分放出。
放煤後要及時調整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固，見矸堵口，必要時打點支柱以加固擋矸。
作業形式的選擇
根據不同的煤層條件和開採技術條件，炮采放頂煤工作面可以選擇不同的作業形式。下面以河南超化煤礦採用過的幾種作業形式為例進行說明。
（1）首先採用“一采一放一檢修”三八製作業，實行正規循環作業。采面單產達到26萬t/月、工效達到8.25t/工，分別比分層開採提高了44.5%和61.8%，取得了良好的效果。該作業形式的優點是：采面用工少，工效高。其缺點是當煤層厚度較大時，放煤班8h頂煤放不淨，煤炭回收率低，另外，8h的檢修班工作量小，只需8h就能檢修完畢，有5-6h的工時白白浪費。
（2）為解決“一采一放一檢修”作業形式存在的問題，套用“一采二放”，利用第2個放煤班的後2h檢修的作業形式，即一班採煤，兩班放煤。其優點是：放煤時間充足，煤炭回收率高，勞動用工少，工效高；其缺點是：第2個放煤班僅用2h就將頂煤放完，而剩餘的2h未能充分利用。
（3）針對“一采二放”作業形式的缺點開始探索“二采一放”，利用放煤班前2h檢修的作業形式，即第1個採煤班用6h採煤，采放煤班前2h檢修，後一個採煤班6h採煤、2h放煤，放煤班前2h檢修，後6h放煤。其優點是：單產高，工效高，採煤、放煤、檢修工時利用充分，另外，在第1個採煤班不能及時垮落的上部三角頂煤，到第2個採煤班移副梁時可徹底垮落，放煤班能徹底地將頂煤放淨；缺點是對工人、管理人員技術素質要求高，工程設備管理如果跟不上，容易打亂正規循環。
（4）“邊采邊放”即前半班採煤，後半班放煤。其優點是單產高、工效高，各工序配合緊密有序，工時利用充分，能最大限度地發揮采面生產能力；缺點是各工種交叉作業多，容易相互影響，同時對工人的技術水平和管理人員的管理水平要求更高。
（5）兩個工作面套用以上4種作業形式過程中均採用1m的放煤步距，實行間隔、多輪、多次放煤方式放煤，上覆岩層移動無顯著差別，采面初次來壓和周期來壓均不明顯。
技術經濟效果
（1）投資少，見效快。炮采放頂煤工作面的設備為：單體液壓支柱、π型鋼樑及一部刮板輸送機。與炮采工作面的設備相比，僅將鉸接頂梁換成了π型鋼樑、單體柱總數多了一百多根。投資基本持平，但設備占用時間少。
（2）產量大，工效高。某礦炮采隊採用炮采放頂煤，最高月產達5.61萬t，平均月產4.9萬t，平均工效12.5t/工。而該礦過去用分層開採，月產為2.2萬t，工效約2t/工。
（3）掘進率及維護量低。採用炮采放頂煤，全厚度一次回採，減少回採巷道、切眼的開掘數量。由於一次回採，總回採時間短，占用岩巷時間短，而且聯絡巷也不需恢復與維護，大大減少了維護工作量及維護費用。
（4）材料消耗少。採用炮采放頂煤，頂煤靠礦壓和自重作用自然下落，減少了火藥、雷管和假頂材料的用量，降低了開採成本。
（5）對地質條件適應性強，回採率高。分層開採時，往往分層采高掌握不好，留頂、底煤嚴重，常造成局部不可采，影響了回採率。
採用炮采放頂煤開採，工作面沿底推進，避免了因分層開採而帶來的諸多問題，提高了回採率。某礦煤厚變化大，採用分層開採，丟煤十分嚴重，回採率很難達到70%，而使用炮采放頂煤開採回採率可高達88%。
