大采高綜采工作面回采巷道超前支護(hù)實(shí)踐

艾海軍

(山西省陵志能源投資集團(tuán)有限公司，山西 柳林 033300)

大采高綜采工作面回采巷道超前支護(hù)實(shí)踐

艾海軍

(山西省陵志能源投資集團(tuán)有限公司，山西 柳林 033300)

陵志煤礦11050大采高工作面回采過(guò)程中出現(xiàn)支承壓力大、片幫及巷道變形大等問(wèn)題。提出原有支護(hù)方式存在的問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件對(duì)巷道支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，采取了提高工作面推進(jìn)速度、加密支柱等措施，提高了支護(hù)強(qiáng)度，效果良好，為工作面安全回采提供保障。

大采高；回采工作面；超前支護(hù)

大采高工作面超前段的主要作業(yè)工序包括：煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)，材料運(yùn)送，移動(dòng)轉(zhuǎn)載機(jī)、端頭支架以及設(shè)備操作等，但由于工作面超前支護(hù)難度較高，影響了采煤作業(yè)的正常運(yùn)行。因此，保障巷道超前支護(hù)穩(wěn)定性，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概 述

山西省陵志煤礦地質(zhì)儲(chǔ)量3.32億t，于2007年建井，2011年投產(chǎn)，年生產(chǎn)能力180萬(wàn)t.該礦生產(chǎn)的煤具有低水、低灰、高發(fā)熱量、低磷等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)焦煤。11050大采高綜采工作面走向長(zhǎng)1 976 m，傾斜長(zhǎng)度為180 m，煤層厚度平均為6.32 m，傾角5°左右，開采深度760 m. 煤層偽頂為厚度0.5 m的巖質(zhì)泥巖、泥巖，直接頂為厚度1～6 m的泥巖和砂質(zhì)巖，屬于中等堅(jiān)固巖層，工作面布置示意圖見圖1.

圖1 11050工作面布置示意圖

2 回采巷道原有超前支護(hù)方式

國(guó)內(nèi)常用的超前支護(hù)方法主要是超前液壓支架支護(hù)和單體支柱及金屬鉸接頂梁兩種方法。超前液壓支架具有較高的自動(dòng)化水平，而且操作簡(jiǎn)單，在使用中減少了勞動(dòng)力，應(yīng)用范圍較廣泛。超前液壓支架操作時(shí)，對(duì)頂、底板條件要求較高，由于支架可以充分進(jìn)行支撐，所以容易產(chǎn)生頂部破碎問(wèn)題，地質(zhì)條件較差的工作面不能使用該支護(hù)方式。

11050大采高綜采工作面回采巷道采用工字鋼底梁和單體液壓支柱配合鉸接梁超前支護(hù)。超前支護(hù)距離控制在20 m以上，一般利用鉸接頂梁和工字鋼底梁等配合，1根鉸接頂梁上背兩根長(zhǎng)3 m的半圓木，將步距設(shè)置在600 mm左右，順著巷道中線方向打設(shè)3路，縱向分布。在第一路靠近巷道實(shí)施縱向分布，第二路靠轉(zhuǎn)載機(jī)外沿打設(shè)，第三路在上部煤幫支設(shè)。工字鋼底梁沿巷道中線方位設(shè)置，見圖2.

Ⅱ—單體液壓支架圖2 改進(jìn)前的工作面超前支護(hù)方式示意圖

3 存在的問(wèn)題和解決方法

3.1 存在的問(wèn)題

1) 從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況來(lái)看，隨著大采高工作面的推進(jìn)，在工作面前方出現(xiàn)較高的支承壓力，尤其在兩平巷內(nèi)超前支護(hù)段. 由現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)可知，工作面空頂面積的不斷增大使超前支護(hù)存在較大的安全隱患。

2) 工作面超前支護(hù)段的工字鋼底梁沿巷道中線方位設(shè)置，回棚作業(yè)時(shí)，底梁由于沒(méi)有受到底端壓力翹起，影響了工程質(zhì)量。

3) 打設(shè)走向棚，縱向分布，半圓木支撐轉(zhuǎn)載機(jī)上部，由于半圓木強(qiáng)度不能滿足實(shí)際施工要求，經(jīng)常發(fā)生壓斷等問(wèn)題，導(dǎo)致頂板支護(hù)效果不理想，影響工作面回采。

3.2 解決方法

1) 加強(qiáng)超前支護(hù)頂板的質(zhì)量控制，同時(shí)將超前支護(hù)距離控制在50 m.

2) 使用單體液壓支柱配合工字鋼底梁和π型鋼梁超前支護(hù)，打設(shè)橫向棚，設(shè)置步距為600 mm. 單體液壓支柱從巷道中線方向進(jìn)行打設(shè)，打設(shè)3路，均為橫向分布。第一路緊貼巷道下幫打設(shè)，第二路緊貼轉(zhuǎn)載機(jī)打設(shè)，第三路緊貼巷道上幫打設(shè)。為了防止頂板破碎脫落，可以利用木板背實(shí)頂板，π型鋼梁配合半圓木，并在木板上方鋪設(shè)塑料網(wǎng)。改進(jìn)后的工作面超前支護(hù)方式見圖3.

圖3 改進(jìn)后的工作面超前支護(hù)方式示意圖

3) 為了提高支護(hù)效率，保證工程質(zhì)量，必須將工鋼底梁鋪設(shè)方向改為垂直巷道中線方向，將兩柱中心距離控制在850 mm.

3.3 改進(jìn)后的支護(hù)效果

改進(jìn)回采工作面超前支護(hù)方式后，明顯提高了工作面超前支護(hù)強(qiáng)度，降低了頂板下沉速度，同時(shí)還減少了端頭壓力，完全可以滿足工作面安全生產(chǎn)需要，提高了工作面推進(jìn)速度。

目前，大采高綜采工作面超前支護(hù)技術(shù)開始向綜合支護(hù)方面發(fā)展。例如，改進(jìn)回采工作面輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)傳輸方式，利用雙鉸接頂梁網(wǎng)狀與十字頂梁等方式支護(hù)。可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作情況，選擇支護(hù)方式。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析大采高綜采工作面回采巷道超前支護(hù)存在的問(wèn)題，提出使用單體液壓支柱配合工字鋼底梁和π型鋼梁進(jìn)行超前支護(hù)，并對(duì)支護(hù)工藝進(jìn)行調(diào)整，提高了支護(hù)強(qiáng)度，滿足了工作面安全生產(chǎn)需要，同時(shí)也減少了端頭壓力，提高了工作面推進(jìn)速度。

[1] 李 輝，靳玉平，張東河.大采高工作面回采巷道超前支護(hù)實(shí)踐[J].中州煤炭,2012(7)：76-77.

[2] 許亞民.付村煤礦綜放工作面回采巷道超前支架支護(hù)實(shí)踐[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2010(7)：105-106.

[3] 殷建生，于 強(qiáng).回采巷道超前支護(hù)參數(shù)的合理確定[J].礦山壓力與頂板管理,2014(3)：94-96.

[4] 呂 品.運(yùn)輸巷ZZX14000/20/29型超前支架的研制[J].煤炭工程,2013(01)：97-99.

Practice of Advanced Support for Mining Roadway in Fully Mechanized Face with Large Mining Height

AI Haijun

In the mining in No.11050 work face, the large mining height in Lingzhi coal mine, problems such as big supporting pressure, large piece of deformation in roadway do emerged. The paper puts forward the existing problems in the supporting style, combined with the site geological conditions, optimizes the parameters of the roadway support. Other measures are also taken to speed up the driving of the working face, to increase the volume of supporters and its strength, and the effect shows perfect for both the safety and the production.

Large mining height; Working face; Advanced support

2016-08-19

艾海軍(1978—)，男，山西柳林人，2013年畢業(yè)于山西大同大學(xué)，工程師，主要從事煤礦技術(shù)管理工作

(E-mail)hyzfmkj@sina.com

TD353

B

1672-0652(2016)10-0035-02