淺析綜采工作面初次放頂技術(shù)管理

　　摘 要：綜采工作面初次放頂技術(shù)管理直接關(guān)系到煤礦的安全狀況、煤礦的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。采煤工作面初次放頂?shù)募夹g(shù)管理重點(diǎn)在于加強(qiáng)頂板管理，減少頂板事故，保證安全生產(chǎn)。為此，本文結(jié)合某實(shí)際綜采工作面實(shí)例，重點(diǎn)介紹了支護(hù)設(shè)計(jì)，以及初次放頂其間的技術(shù)管理措施，以確保煤礦的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
　　關(guān)鍵詞：綜采工作面；初次放頂；支護(hù)設(shè)計(jì)；頂板管理
　　中圖分類號(hào)：TD327.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791 （2010)10(c)-0000-00
　　1、概況
　　本工作面設(shè)計(jì)開采煤層為3上層煤，通過地質(zhì)資料分析和現(xiàn)場(chǎng)巷道、切眼掘進(jìn)證實(shí)，該工作面范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤厚變化不大，煤層平均厚度為7.2m，煤層以亮煤為主，少量鏡煤和暗煤，玻璃光澤，煤巖類型為半亮、半暗型煤。該面煤巖層基本構(gòu)造形態(tài)為一小背斜（張莊背斜），背斜西翼走向105°，傾向15°，煤巖層傾角平均10°；背斜東翼走向168°，傾向78°，煤巖層傾角平均10°；根據(jù)巷道的實(shí)際揭露資料，工作面內(nèi)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，除面北部的DF12和西部的F29斷層外，只在工作面切眼上部揭露一條落差1m的正斷層f1，對(duì)工作面的正?；夭捎绊懖淮?，另根據(jù)物探資料，在工作面中部有一條落差0～3m的正斷層，對(duì)工作面的正?；夭捎幸欢ǖ挠绊?，在回采過程中預(yù)計(jì)還會(huì)揭露個(gè)別小斷層。
　　2、工作面支護(hù)設(shè)計(jì)
　　2、1液壓支架所需支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算
　　用估算法確定：P＝MR/(K－1）×N×9.8×10-3＝0.74（MPa）
　　式中：P支架支護(hù)強(qiáng)度;M最大采高，取3.8m；R煤層頂板巖石容重，取2.7t／m3；K頂板巖石碎脹系數(shù)，取1.3；N考慮老頂周期來壓不均衡的安全系數(shù)，取2.2。
　　按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：P＝A·M·R×9.8×10-3＝8×3.8×2.7×9.8×10-3＝0.804（MPa）
　　式中：A頂板巖柱相遇采高的倍數(shù)，取8。
　　因0.74MPa<0.804MPa，因此工作面支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)大于0.804MPa。
　　2、2支護(hù)設(shè)備選擇
　　3111綜采工作面選用基本架ZZ6200/17/38型支架59組，上下兩端頭各配置3組ZZG6200/23/35型端頭支架。全面共計(jì)65組支架，從上端頭至下端頭一次編號(hào)1-65號(hào)支架。
　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，結(jié)合煤層采高，綜采面選用ZZ6200／17／38型支撐掩護(hù)式液壓支架符合本工作面支護(hù)要求。
　　3、初次放頂期間的支護(hù)要求及頂板管理
　　本工作面頂板管理采用全部垮落法，配置59組ZZ6200/17/38型支撐掩護(hù)式液壓支架，兩端頭各配置3組ZZG6200/23/35型支撐掩護(hù)式液壓支架，共65組支架，對(duì)工作面實(shí)行全支護(hù)法管理。
　　3、1正常工作時(shí)期
　　采用追機(jī)移架的方法對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)，在采煤機(jī)割煤后，先移支架，后移運(yùn)輸機(jī)。正常情況下，采用及時(shí)移架少降快移一次到位的方式移架，正常移架滯后采煤機(jī)后滾筒3～5架，不超過6架，端面距不大于340mm。頂板破碎及過斷層時(shí)，要緊跟采煤機(jī)前滾筒帶壓移架或超前移架控制頂板即：當(dāng)發(fā)現(xiàn)片幫嚴(yán)重時(shí)，不等采煤機(jī)割煤就進(jìn)行移架，再進(jìn)行其它操作，工藝為：移架→割煤→進(jìn)刀（牽機(jī)）→自端頭順移運(yùn)輸機(jī)。在移架后，若遇面前片幫要及時(shí)伸出伸縮梁護(hù)頂，減小端面空頂。
　　3、2特殊時(shí)期
　　來壓及停采前的頂板管理：根據(jù)3115面經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)該面初來壓步距24-27m，周期來壓步距為12-13m，為此應(yīng)做好以下工作：1）初采時(shí)，必須做好礦壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，由礦壓部門在軌道、運(yùn)輸順槽掛牌標(biāo)明來壓位置，來壓前注意觀察現(xiàn)場(chǎng)頂幫變化，及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)；2）工作面支架液壓系統(tǒng)要有足夠的壓力（不低于24MPa），泵站系統(tǒng)壓力不得低于30 MPa，乳化液濃度在3－5％范圍內(nèi)，超前支護(hù)支柱初撐力不低于50KN；3）支架支護(hù)狀態(tài)良好，系統(tǒng)不滲不漏，安全閥滿足要求；4）按正規(guī)循環(huán)作業(yè)，盡量加快推進(jìn)速度，盡可能的減小來壓對(duì)回采的影響，面前出現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造要配合板棚背頂控制頂板，嚴(yán)格控制采高，工作面運(yùn)輸機(jī)及時(shí)調(diào)整順坡，避免支架超高或壓死；5）來壓時(shí)要帶壓操作及時(shí)拉超前架，正確使用好伸縮梁、護(hù)幫板，對(duì)頂板及時(shí)支護(hù)；6）若出現(xiàn)片幫應(yīng)及時(shí)伸出支架伸縮梁，用好護(hù)幫板，縮小面前空頂；7）拉架時(shí)要做到少降快拉或擦頂移架；8）加強(qiáng)工作面來壓期間礦壓預(yù)報(bào)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)工作面兩巷頂板破碎壓力大時(shí)，提前采取措施配合傾斜板梁加強(qiáng)支護(hù)，超前支護(hù)增加支護(hù)長(zhǎng)度及密度；9）工作面停采時(shí)，要編制停采措施加強(qiáng)頂板管理。
　　過斷層及頂板破碎時(shí)的頂板管理：工作面過斷層期間（頂板破碎地段），要上下盤順坡并及時(shí)拉超前架伸出伸縮梁使用護(hù)幫板護(hù)幫，移架時(shí)配合鋪網(wǎng)及木料控制頂板。斷層落差在1.5米以上時(shí)補(bǔ)充措施。
　　3、3工作面端頭頂板管理
　　加強(qiáng)端頭及兩巷超前支護(hù)，支柱質(zhì)量檢查，每班要派人檢查、檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)失效、漏液支柱及時(shí)更換，并堅(jiān)持好支柱二次注液制度；加強(qiáng)工作面及兩巷支護(hù)質(zhì)量、頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，做好老頂初次來壓，周期來壓期間的頂板管理及預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、記錄工作；超前支護(hù)以外錨網(wǎng)支護(hù)巷道若出現(xiàn)頂板、開裂、離層、破碎等現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)采取措施用單體支柱配合板梁打點(diǎn)柱或架棚維護(hù)；正常生產(chǎn)中，要根據(jù)安設(shè)巷道中的頂板離層儀、巷道已暴露斷層、破碎帶及壓力異常地段的支護(hù)強(qiáng)度等實(shí)際狀況，提前采取措施加強(qiáng)支護(hù)，及時(shí)改變超前支護(hù)形式、長(zhǎng)度、密度，保證行人及運(yùn)輸安全。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　綜采工作面初次放頂技術(shù)管理直接關(guān)系到煤礦的安全狀況、煤礦的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合筆者從事采煤工作的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及某實(shí)際工作面的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)要地概述了選用的采煤方法及工作。重點(diǎn)介紹了支護(hù)設(shè)計(jì)，以及初次放頂其間的技術(shù)管理措施，以確保煤礦的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 張若江. 石灰?guī)r頂板薄煤層采煤工作面的初次放頂管理實(shí)踐[J]. 山東煤