淺析煤礦綜采工作面支護(hù)幾個技術(shù)問題

黃薺

摘要：煤礦綜采工作面采用的是整體液壓支架的支護(hù)方法，在施工過程中，采用支護(hù)機(jī)械化，這可大大的改善工作面的支護(hù)情況。 本文主要對煤礦綜采工作面支護(hù)的幾個技術(shù)性問題從工作面的支架選擇、兩條巷道的超前支護(hù)以及特殊工作面頂板的管理方 法等方面進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜采工作面；支護(hù)技術(shù)

中圖分類號：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0115-01

引言

煤礦綜采的工作面的掘進(jìn)方向是先掘采區(qū)上巷然后是采區(qū)下巷， 再然后就是掘進(jìn)切面。但是，由于采區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，構(gòu)造變化多樣，

施工人員的專業(yè)素質(zhì)參差不齊，所需材料的供應(yīng)情況不同，交通運輸不便等多種因素的影響，導(dǎo)致巷道掘進(jìn)速度緩慢。本文針對這些情況， 從以下幾個方面，對煤礦綜采工作面支護(hù)的技術(shù)性問題進(jìn)行了探討。

1 綜采工作面支護(hù)方式

按支護(hù)與割煤、移架、推移輸送機(jī)三個主要工序的配合方式不

同，綜采工作面有及時支護(hù)方式和滯后支護(hù)方式。

1.1及時支護(hù)

采煤機(jī)割煤后，支架依次或分組隨機(jī)立即前移支護(hù)頂板，輸送 機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深。這種支護(hù)方式， 推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間要富裕一個截深的寬 度，工作空間大，有利于行人、運料和通風(fēng)；但增大了工作面控頂 寬度，不利于控制頂板。為此，有的綜采設(shè)備，其支架和輸送機(jī)采 用插底式和半插底式配合方式。

插底式支架在前移時，將底座前段插入輸送機(jī)機(jī)槽下方，推移 輸送機(jī)后，底座前端與機(jī)槽相接，取消了一個截深的寬度，適用于 穩(wěn)定性差的頂板。但過風(fēng)斷面小，行人運料不便，同時增加了機(jī)槽 高度，不利于裝煤。為克服插底式裝煤困難的缺點，后又研制了半 插底式支架，機(jī)槽向煤壁傾斜。

1.2滯后支護(hù)。

割煤后輸送機(jī)首先逐段移向煤壁，支架隨輸送機(jī)前移，二者移

動步距相同。這種配合方式在支架底座前端和機(jī)槽之間沒有一個截 深富裕量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，但對 直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差。在我國使用較少

2 煤礦綜采工作面支架的選擇

在煤礦開采這一個環(huán)節(jié)中，合理地選擇煤礦綜采工作面的支架

至關(guān)重要。根據(jù)不同的實際情況，選擇不同的綜采工作面支架也是 很有必要的。一般而言，液壓支架支護(hù)方式是煤礦綜采工作面支架 的首選支架類型。相關(guān)人員必須事先了解清楚每一種支架的適應(yīng)條 件，最后結(jié)合實際的開采條件，選擇合適的支架類型。選擇合適的 支架類型，也是保障綜采工作面安全生產(chǎn)的有效措施。

1.1 確定支架的類型

在選擇液壓支架過程中，首先應(yīng)根據(jù)工作面的開采條件來進(jìn)行

選擇。按照使用范圍劃分，可將液壓支架分為用于薄煤層開采液壓支 架、用于厚煤層放頂煤的液壓支架、用于緩傾斜中厚煤層的液壓支 架、用于開采 32—50m 煤層的液壓支架、用于厚煤層分層開采的鋪 網(wǎng)液壓支架以及用于堅硬頂板條件下的高阻力液壓支架等。

對于來壓較強(qiáng)、頂板完整且瓦斯含量較大的采煤工作面而言，應(yīng)該選 擇支撐式液壓支架；對于來壓不明、頂板破碎的采煤工作面而言，應(yīng) 該選擇掩護(hù)式液壓支架；而對于其他情況而言，應(yīng)選擇支撐掩護(hù)式的 液壓支架。

1.2 確定液壓支架的規(guī)格

在一般情況下，主要是根據(jù)設(shè)計工作面的開采煤層最小和最大厚度 來確定液壓支架規(guī)格的。液壓支架的最小高度不能大于開采煤層的最小厚度，其最大高度不能小于開采煤層的最大厚度。

1.3 確定支架工作的阻力

根據(jù)設(shè)計工作面是直接頂還是基本頂，以及直接頂和基本頂?shù)姆旨?/p>

情況，來確定采區(qū)工作面所需要的支護(hù)阻力的類型及來源，并且依據(jù)

采區(qū)工作面所選用的液壓支架的支護(hù)能力來進(jìn)行驗算。

2 綜采工作面兩巷的超前支護(hù)

2.1拱形金屬支架支護(hù)

采區(qū)工作面超前 3m-5m 時，應(yīng)用十字鉸接頂梁與金屬支柱配套支護(hù)方法，支護(hù)高度大于 1.5m，行人側(cè)寬度大于 0.7m。距離煤壁 20m 范圍內(nèi)，在拱形梁下設(shè)置單排金屬鉸接項梁和單體液壓支柱， 實現(xiàn)超前支護(hù)的目的，確保作業(yè)面安全可靠。

2.2雙向鉸接頂梁的超前支護(hù)

雙向鉸接頂梁的支護(hù)方式是比較完善的，他是在十字頂梁的基

礎(chǔ)上逐漸改善而來的，有效地避免了十字頂梁自身存在的缺點，而 使得其自身的性能更加完善。雙向鉸接頂梁的使用原理是：將接頭盒 側(cè)向連接的耳子焊在金屬鉸接的頂梁的兩側(cè)，這樣做的主要目的是 供橫向鉸接使用。雙向鉸接頂梁主要分為沿走向方向和沿傾向方向 這兩種。

2.3梯形平巷超前支護(hù)

根據(jù)作業(yè)面基本條件合理采用該支護(hù)方式，一般在采區(qū)工作面

之內(nèi)，靠近煤壁前 10m 區(qū)域應(yīng)用梯形平巷超前支護(hù)，方法為單體液 壓支柱支護(hù)和雙排金屬鉸鏈頂梁支架支護(hù)。大于 10m 小于 20m 的范 圍，采用單體液壓支柱支護(hù)和單排金屬鉸鏈頂梁支架支護(hù)。開采過 程中必須嚴(yán)格遵循規(guī)范要求，合理設(shè)置支護(hù)方式，確保支護(hù)的高效 和安全。

3 綜采工作面的端頭支護(hù)

上下端頭處的暴露面積大，時間長，并且此處設(shè)有輸送機(jī)機(jī)頭

或機(jī)尾，在下出口還搭接有轉(zhuǎn)載機(jī)，都要求有較大的空間，該處的 頂板維護(hù)效果直接影響著安全生產(chǎn)和設(shè)備效能的發(fā)揮，為此必須選 擇合適的支護(hù)方法。端頭支護(hù)方法，歸納起來有三種：一是用單體 支柱與托梁支護(hù)；二是用單體液壓支柱與十字鉸接頂梁配合支護(hù)； 三是用端頭液壓支架支護(hù)。

用單體支柱與托梁的支護(hù)方法。巷道用木棚支護(hù)，先在木梁下 方沿走向架設(shè)三排金屬鉸接頂梁，一梁一柱，用單體液壓支柱支撐， 在工作面前方挑二排，巷道上下幫各一排。在采空區(qū)處設(shè)有密集支 柱，以便加強(qiáng)支護(hù)和擋矸。在端頭處和支架前設(shè)有三根工字鋼托梁， 一端架在液壓支架前梁端的托座上，以維護(hù)輸送機(jī)的搭接處。這種 方法基本控制了端頭處的頂板，但工作量較大，木板梁不能回收， 坑木消耗大。

用單體液壓支柱配十字頂梁的支護(hù)方法。上下兩巷斷面較大， 工作面超前10-20m用其替換平巷內(nèi)的拱形支護(hù)，如果頂板破碎，在 替換支護(hù)時，需鋪設(shè)金屬網(wǎng)。十字頂梁前后左右都相互鉸接，形成 網(wǎng)狀支護(hù)系統(tǒng)，整體性好，支柱受力均勻，倒換支柱方便，不易失 穩(wěn)，在支護(hù)期間，沒有反復(fù)支撐頂板，頂板完整性較好。在輸送機(jī) 機(jī)頭上的鉸接頂梁下部設(shè)兩對木托梁加強(qiáng)支護(hù)，木梁在移機(jī)頭時兩 梁交替前移，平時一梁三柱，移機(jī)頭時一梁二柱，以便保證移機(jī)頭 時有較大的空間。顯然，這種端頭支護(hù)方法比前一種只用托梁的方 法較為安全可靠。缺點是支護(hù)和撤除全靠人工作業(yè)，工作量較大， 倒換支柱時間長。但此法裝備簡單，操作方便，使用可靠，安全性 能好，對工作面地質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)，如遇工作面長度稍有變化， 不會出現(xiàn)擠架或空架現(xiàn)象，仍是一種效果較好、較實用的端頭支護(hù) 方法。

結(jié)束語

綜上所述，煤礦綜采工作面支護(hù)的幾個技術(shù)問題，主要就是工作面支

護(hù)的選擇，工作面兩巷的超前支護(hù)以及特殊工作面頂板的管理措施 等。煤礦綜采工作面支護(hù)技術(shù)是開采過程中非常重要的技術(shù)措施， 實際工作中應(yīng)認(rèn)識存在的問題與不足，結(jié)合開采需要采取完善對策，

提高支護(hù)技術(shù)水平。從而預(yù)防安全事故發(fā)生，促進(jìn)煤礦綜采工作順 利進(jìn)行，保障整個煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)

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市建設(shè)理論研究（電子版），2013（32）：60-62.