大傾角集中應(yīng)力區(qū)快速安裝液壓支架頂板支護技術(shù)

摘 要：本文主要介紹了三匯一礦21207-2工作面快速安裝支架技術(shù)，包括采場布置、特殊梁頭使用，為大傾角集中應(yīng)力區(qū)快速安裝液壓支架期間的頂板支護積累了較為豐富的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：大傾角集中應(yīng)力；快速安裝；液壓支架

一、工程概況

21207-2工作面位于+590m水平N7采區(qū)，工作面斜長197m-215m，煤層厚度1.28～3.40m，傾角27°～37°。該面為炮采工作面，跨石門連續(xù)回采，由于炮采工藝落煤產(chǎn)量低，勞動強度大，且采用單體支柱和鉸梁支護控頂，頂板冒落風(fēng)險較大，支護及回撤工序繁雜。為發(fā)展高產(chǎn)高效本質(zhì)安全性礦井，加快機械化采煤進程，對該工作面安裝綜采設(shè)備。

根據(jù)采掘布署要求，當(dāng)21207-2工作面由南向北回采推進，上出口煤壁線采至+674mN7改造石門中線時，下出口采煤壁線采至距590N7抬高石門巷中導(dǎo)線點（GT3）47米時，開始布置安裝綜采設(shè)備的采場通道。因工作面推至21209風(fēng)巷與+674mN9抬高石門岔口處時工作面最短，真傾斜方向斜長為186m，本次只安裝121架支架。由于支架安裝通道為俯斜設(shè)計，斜長210m，因工作面正?；夭蓵r，調(diào)仰斜刷尖過程中支架將下滑，故上端頭15m、下端頭10m不安裝支架。

二、綜采設(shè)備安裝流程及采場尺寸

（一）流程簡述

工作面刷尖→兩巷加固→留設(shè)煤墩→布置下放通道→分段擴刷布置安裝采場→分段設(shè)備安裝液壓支架。

刷尖：按設(shè)計要求，21207-2工作面采至停采線位置時，工作面上出口將超前下出口30余米組織刷尖調(diào)采，確保定點停采。

加固：21207-2機、風(fēng)巷采用鉸接頂梁配合單體支柱支設(shè)抬棚加固。

留設(shè)煤墩：當(dāng)工作面上出口煤壁線推至距674N7改造石門中線6m時，上出口下縮4m留設(shè)煤墩，待工作面煤壁線向北回采走向6米時，再沖眼子貫穿674N7改造石門。

（二）布置下放通道

1.當(dāng)工作面上出口煤壁線采至距674N7改造石門3m時，開始對通道全部進行鋪網(wǎng)。

2.當(dāng)工作面煤壁線采過設(shè)計中心線0.6m時，停止放炮回采，此時開始用手鎬布置綜采設(shè)備下放通道，并施工錨桿。

（三）分段擴刷安裝采場

從下出口開始，由下往上擴刷設(shè)備安裝采場，屆時視頂板情況一次性擴刷斜長10-20m，待擴刷段設(shè)備安裝完畢后，再次由下向上進行擴刷、安裝。

（四）設(shè)備安裝

下端頭15m、上端頭10m不安裝支架；從下出口以上15m起，由下向上先安裝3架ZY4000Q型支架，再安裝46架ZQY3200型支架，最后安裝72架ZY4000Q型支架，共計121架。

（五）采場幾何尺寸

1.設(shè)備下放通道尺寸。長×寬×高=210× 4×2.2～2.3（m），軌面以上距頂板凈高2.1m，傾角：32°。

2.設(shè)備安裝通道尺寸。ZY4000Q型液壓支架（75架）：長×寬×高=112.5×7.2×2.2～2.3（m）凈高，傾角：32°。ZQY3200型液壓支架（46架）：長×寬×高=69×6.4×2.2～2.3（m）凈高，傾角：32°。

3.采場中心線。中心線采用偏中設(shè)計，中心線以南3m，以北3.4m（4.2m）。

三、采場布置工藝

（一）設(shè)備下放通道回采及支護

臨近石門時，工作面加強調(diào)采，以確保準確停采；工作面回采最后三排時，采高必須控制在2.2m-2.3m范圍內(nèi)，并開始在鉸梁上方鋪設(shè)金屬錨網(wǎng)。

采用規(guī)格為長×寬=3m×1m金屬錨網(wǎng)鋪設(shè)；鋪網(wǎng)時，錨網(wǎng)長邊沿傾向展開，網(wǎng)與網(wǎng)之間必須搭接100mm以上，并用12#鐵絲按100mm～150mm間距十字型交叉綁扎。

當(dāng)工作面末采采至提升中心線以北1.0m時，停止放炮回采，工作面回撤至最小控頂距3.6m，采用手鎬擴刷。

擴刷高度2.1m-2.3m、進度400mm，擴刷出一棚立即采用2.6mπ型梁配合2.5m單體支柱“一梁兩柱”靠鉸接頂梁摻設(shè)，柱距2.2m（凈寬2m）；π型梁的梁端必須抵攏煤壁，支柱貼煤壁支設(shè)，并用笆片及排材封背嚴實。

π梁與被摻設(shè)的鉸梁間距不得超過200mm，待2.6mπ梁支護牢靠后，再對煤壁側(cè)的第一排鉸梁進行回撤；沿走向形成1.2m鉸梁“兩梁三柱”和2.6mπ梁“一梁兩柱”聯(lián)合支護形式，柱距由南向北分別為1200mm、400mm、2200mm。按以上順序?qū)⒃O(shè)備下放通道回采支護完畢。

（二）設(shè)備安裝采場擴刷及支護

1.當(dāng)設(shè)備下放通道形成后。從工作面下出口以上15m起，由下向上對設(shè)備安裝通道進行擴刷，擴刷進度2.4m（3.2m）、高度2.1m-2.3m；擴刷斜長視頂板情況，控制在10-20m范圍內(nèi)。

2.ZQY3200型液壓支架安裝通道擴刷（擴刷進度2.4m）。擴刷時，首次推進走向1.2m×斜長0.8m后，立即采用單體支柱配合1.2m鉸接頂梁“一梁兩柱”支設(shè)臨時斗套控制頂板；再次推進走向1.2m×斜長0.8m后，則采用兩根3.6m工字鋼，“一梁兩柱”和“一梁三柱”摻設(shè)于鉸接間，替換出鉸接頂梁及2.6mπ型梁。

3.ZY4000Q型液壓支架安裝通道擴刷（擴刷進度3.2m）。采場擴刷前，對需擴刷段采用3.6m特制鉸接長鋼梁替換出設(shè)備通道內(nèi)鉸接頂梁及π型梁。替換時，必須遵循“先摻后回”原則。擴刷時，首次推進走向1.2m×斜長0.8m后，立即采用單體支柱配合1.2m鉸接頂梁“一梁兩柱”支設(shè)臨時斗套控制頂板；再次推進走向1.2m×斜長0.8m后，則用鉸梁“一梁一柱”與前排鉸梁鉸接支護，形成“兩梁三柱”支護形式。第三次推進走向0.8m×斜長0.8m后，則采用3.6m特制鉸接長鋼梁“一梁三柱”支護控頂，同時回撤支護的兩排鉸接頂梁。

待擴刷段采場設(shè)備安裝完成后，再次由下向上按上述工藝進行擴刷，直至工作面設(shè)備全部安裝完畢為止。

四、特制梁頭應(yīng)用

特制特殊頂梁采用3.6m工字鋼焊廢舊接鉸接頂梁制作截取鉸接頂梁兩端，每端截取長度200-300mm；并在截取的鉸梁中部割縫，再將工字鋼卡入縫中，然后進行焊接。其中一部分工字鋼焊接鉸梁前端，另一部分工字鋼焊接鉸梁末端，使用時以便形成兩兩鉸接形式。

五、大傾角集中應(yīng)力區(qū)快速安裝液壓支架技術(shù)技術(shù)效果

本次安裝由于方案合理，安裝過程中未發(fā)生一起工傷事故，較好較快的完成了安裝任務(wù)。

由于安裝采場采用分段擴刷安裝、分段回撤控頂支護材料的方式，直接經(jīng)濟效益達30萬元。其中回收節(jié)約工字鋼費用21萬元、錨桿費用4.5萬元、人工工時費用4.5萬元.

六、問題與建議

添加支架與擴刷必須分別作業(yè)，擴刷出的煤矸容易涌入新安裝的設(shè)備內(nèi)。

設(shè)備下放通道支護時間長，底鼓嚴重，每班必須專人進行維護。

作者簡介：周強，天府礦業(yè)公司三匯一礦。