綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)研究

常彥昆

(山西焦煤汾西礦業(yè)曙光煤礦，山西 孝義 032300)

綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)研究

常彥昆

(山西焦煤汾西礦業(yè)曙光煤礦，山西 孝義 032300)

為了增強(qiáng)頂板管理工作質(zhì)量，需要對綜采工作面停采進(jìn)行有效的分析，確保頂板在實(shí)際應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期的效果，確保煤礦企業(yè)生產(chǎn)計劃的順利完成。結(jié)合目前我國煤礦企業(yè)的整體發(fā)展現(xiàn)狀可知，綜采機(jī)械化作為一項(xiàng)重要的采煤技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中已取得了良好的作用效果，為煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)目標(biāo)起到了重要的保障作用。在此形勢影響下，結(jié)合煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際概況，充分發(fā)揮出綜采工作面停采頂板支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢，可以保證煤礦生產(chǎn)計劃的順利實(shí)施。對綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究。

綜采工作面;采煤技術(shù);停采;頂板支護(hù)技術(shù)

煤礦企業(yè)在未來的發(fā)展過程中，為了更好地適應(yīng)時代的發(fā)展要求，需要明確具體的發(fā)展目標(biāo)，加快企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級的步伐。滿足這些工作的具體要求，應(yīng)該結(jié)合煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際要求，合理運(yùn)用綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)，提高煤礦生產(chǎn)效率的同時增強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場的安全可靠性。

1 綜采工作面的支護(hù)方式及停采位置的選擇

1.1 支護(hù)方式的合理選擇

傳統(tǒng)的煤礦在實(shí)際生產(chǎn)中，為了增強(qiáng)生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［1］，經(jīng)常將單體鋼柱及短梁按照一定的方式作為主要的支護(hù)結(jié)構(gòu)，為井巷生產(chǎn)計劃的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，隨著煤礦整體生產(chǎn)能力的不斷提高，這種傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中出現(xiàn)了較多的問題。如，鋼梁支護(hù)面積的實(shí)際范圍有限，無法滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際要求;單體柱自身的功能特性無法達(dá)到生產(chǎn)計劃所要求的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;使用中的安全系數(shù)低，缺乏有效的安全保障措施。因此，為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)采用具有較強(qiáng)抗壓性能的液壓支架方式，增強(qiáng)頂板支護(hù)效果，為煤礦生產(chǎn)計劃順利實(shí)施提供可靠的保障。

1.2 停采位置的合理選擇

為了確保生產(chǎn)現(xiàn)場的安全性，技術(shù)人員需要在精密的礦壓儀表支持下對礦井內(nèi)的壓力分布情況進(jìn)行分析，找出這些壓力的分布規(guī)律，為相關(guān)預(yù)防措施的制定與調(diào)整提供可靠的參考依據(jù)。生產(chǎn)中，停采位置的合理選擇需要做好這些方面的基本工作: 1)提高技術(shù)人員煤礦內(nèi)壓力測量時的管理工作質(zhì)量;2)選擇相對比較穩(wěn)定的停采位置，避免受到周期性壓力變化的影響;3)壓力釋放完成后，繼續(xù)開采一定的深度，然后停采［2］，確保在后期的支護(hù)結(jié)構(gòu)使用中能夠達(dá)到預(yù)期的效果;4)對選擇好的停采區(qū)域的壓力變化情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全可靠性。某煤礦的綜采工作面生產(chǎn)現(xiàn)場示意圖如第104頁圖1所示。

2 綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)

2.1 停采中掛網(wǎng)、鋼繩支護(hù)技術(shù)

為了提高頂板支護(hù)質(zhì)量，避免發(fā)生冒頂事故，需要將鋪繩、掛網(wǎng)技術(shù)引入到頂板支護(hù)體系之中。掛鋼絲繩一般采用平行采面溜子布置，從回風(fēng)巷上幫往下進(jìn)行布置直至運(yùn)輸巷下幫煤壁，并在幫錨上固定栓牢。距停采線10 m處開始沿著走向方向掛第一根鋼絲繩，將鋼絲繩間距設(shè)置到與采煤機(jī)截深一致即可。鋪網(wǎng)范圍的確定主要是沿著從上端頭至下端頭一次進(jìn)行鋪設(shè)，并且在距停采10 m處開始鋪網(wǎng)，一直鋪到停采線煤壁。將采面高度調(diào)節(jié)至2.5 m～2.6 m，便于采面支架的有效設(shè)置。鐵絲網(wǎng)搭接處每隔200 m要進(jìn)行扎緊處理，最好選擇14#鐵絲。此過程要求鋼絲繩沿著鐵絲網(wǎng)下方進(jìn)行鋪設(shè)，并且將鋼絲繩和鐵絲網(wǎng)捆綁在一起，鋼絲繩間距為600 mm，捆綁間距為200 mm。鋪鐵絲網(wǎng)和鋼絲繩階段，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)從上向下進(jìn)行鋪設(shè)，而且要求鐵絲網(wǎng)和鋼絲繩鋪設(shè)在支架伸縮梁頂部，鐵絲網(wǎng)和鋼絲繩要呈現(xiàn)出一條直線。在礦壓顯現(xiàn)情況下宜采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。其中，選擇可靠的錨桿，并對錨桿長度進(jìn)行有效的控制，確保錨桿長度的適宜性。采用樹脂端部錨固的方式，利用可靠的技術(shù)手段確定錨桿桿體參數(shù)，有利于增強(qiáng)桿體的抗剪切能力。選擇錨索的過程中，應(yīng)該確保錨索的可靠性，按照行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)要求布置在頂板中。同時，增強(qiáng)錨索間排距的合理性，有利于發(fā)揮錨索的實(shí)際作用［3］。除此之外，在頂板鋪設(shè)一定面積的鋼筋網(wǎng)，并在兩幫布置金屬網(wǎng)，有利于提高支護(hù)質(zhì)量，避免碎矸問題的產(chǎn)生。

圖1 某煤礦的綜采工作面生產(chǎn)現(xiàn)場示意圖

2.2 停采中采面煤壁支護(hù)技術(shù)

這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于綜采工作面停采的回撤過程中，可以有效地降低安全事故發(fā)生的幾率，確保支護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期的效果。煤礦生產(chǎn)中受到相關(guān)存在因素的影響，可能會產(chǎn)生煤壁片幫的安全問題，對于生產(chǎn)計劃的持續(xù)開展造成了較大的影響。因此，技術(shù)人員需要在綜采工作面停采中結(jié)合生產(chǎn)區(qū)域的實(shí)際概況，合理地運(yùn)用煤壁支護(hù)技術(shù)，增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際作用效果。錨網(wǎng)支護(hù)煤壁時，鋼筋錨桿的長度保持在1 700 mm，直徑約為25 mm，錨桿之間的排距設(shè)置為800 mm× 800 mm。這項(xiàng)技術(shù)使用中首先需要在可靠的技術(shù)手段支持下作用于煤壁，并在錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用下對煤壁進(jìn)行必要的加固。其中，合理地設(shè)置鋼筋錨桿，加強(qiáng)對其長度的有效控制，有利于發(fā)揮采煤壁支護(hù)技術(shù)的更多作用。

2.3 停采中支設(shè)走向托棚技術(shù)

在采面回撤階段相關(guān)工作開展的過程中，需要結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際要求合理設(shè)置回撤通道。這種回撤通道主要是由支架伸縮梁與停采線煤壁組成，其寬度大約保持在2 m以上，可以為安全回撤目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供可靠的保障。當(dāng)煤礦生產(chǎn)中的綜采工作面停采后，需要合理地運(yùn)用支設(shè)走向托棚技術(shù)增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［4］。這種走向托棚設(shè)置與支撐裝置有關(guān)，借助單體液壓支護(hù)的方式可以充分地發(fā)揮支護(hù)技術(shù)的實(shí)際作用。在這項(xiàng)技術(shù)使用的過程中，需要保證支護(hù)間距與支護(hù)寬度的一致性，合理設(shè)置其中的支柱與鋼架，確保支設(shè)走向托棚技術(shù)使用中能夠滿足煤礦綜采工作面的實(shí)際要求。工字鋼深入伸縮梁的長度保持在500 mm以上，并在工字鋼深入支架梁之前將支架降到距離頂板250 mm左右。與此同時，在一個支架上設(shè)置2根大木梁作為可靠的支護(hù)結(jié)構(gòu)，有利于增強(qiáng)綜采工作面的整體安全性。對于其中的工字鋼，當(dāng)這種構(gòu)件即將達(dá)到支架前梁頂部時，應(yīng)該對支架與頂板之間的距離進(jìn)行必要的控制，促使工字鋼能夠安裝到指定的位置。

2.4 停采中采面上下端頭尾巷支護(hù)技術(shù)

運(yùn)用可靠的支護(hù)技術(shù)完成相關(guān)的作業(yè)過程中，需要充分地發(fā)揮采面上下端頭尾巷支護(hù)技術(shù)，確保整個生產(chǎn)現(xiàn)場的安全可靠性。這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中需要做到:當(dāng)綜采面回采到停采線時，為了增強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的實(shí)際作用效果，需要在靠近采空區(qū)的位置處按照一定的方式設(shè)置木垛。其中，木垛之間的距離應(yīng)該控制在3 m以內(nèi)，排距應(yīng)保持在600 mm作用，并在頂線的支持下合理地設(shè)置雙排密集支柱［5］，控制支柱之間的間距，確保上下端頭尾巷支護(hù)技術(shù)實(shí)際作用的充分發(fā)揮。

3 結(jié)語

綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)的有效使用，有利于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)計劃，實(shí)現(xiàn)企業(yè)更多的發(fā)展目標(biāo)。這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際概況，為后續(xù)生產(chǎn)工作的順利開展創(chuàng)造良好的條件，加快現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的發(fā)展速度。本文從不同的方面對綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了必要的研究，客觀地說明了做好這項(xiàng)研究工作的重要性，有利于促進(jìn)煤礦企業(yè)未來更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

［1］劉明亮.關(guān)于綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)的研究［J］.機(jī)械管理開發(fā)，2015，30(2):93－94.

［2］李殷.石炭二疊紀(jì)綜采工作面停采的頂板支護(hù)［J］.煤炭與化工，2015，38(9):56－57.

［3］趙啟勇.綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究［J］.山東煤炭科技，2015(10):89－90.

［4］李國留.綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)探討［J］.科技風(fēng)，2014(13):103－104.

［5］李震，李衛(wèi)巖.綜采工作面停采期間頂板支護(hù)技術(shù)實(shí)踐與探索［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2016(4):55－56.

Study on roof support technology in fully mechanized coal mining face

CHANG Yankun

(Suguang Coal Mine，Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Industry，Xiaoyi Shanxi 032300，China)

In order to enhance the quality of roof management，the fully mechanized working face of stopping mining is effectively analyzed，ensuring the roof can achieve the expected effect in actual application and the smooth completion of the production plan for coal mine enterprises.With the overall development situation of coal mine enterprises in China at present，comprehensive mechanization is an important coal mining technology，which has achieved good effect in practical application and plays an important role for coal enterprises to realize the modernization of production targets.Under the influence of the situation，combined with the actual situation of the coal mine production site，the advantages of roof support technology in fully mechanized coal mining face can ensure the smooth implementation of the coal mine production plan.Based on this，this paper carries out the necessary research on roof support technology in fully mechanized mining face.

fully mechanized mining face;mining technology;stopping mining;roof supporting technology

TD35

A

1004－7050(2016)06－0103－03

10.16525/j.cnki.cn14－1109/tq.2016.06.33

2016－06－23

常彥昆，男，1983年出生，2007年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事技術(shù)管理工作。