綜采工作面端頭支護(hù)技術(shù)實(shí)踐

白曉生

（山西汾西香源煤業(yè)有限責(zé)任公司,山西 交城 030500）

綜采工作面端頭是指工作面與回采巷道的交匯處,端頭區(qū)域是設(shè)備的交接點(diǎn),設(shè)備布置密集,且是行人、運(yùn)煤、運(yùn)送物料的咽喉。端頭管理和支護(hù)的好壞,是決定工作面是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、工作面安全程度的關(guān)鍵。端頭支護(hù)是采煤工作面生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),也是現(xiàn)場(chǎng)管理的薄弱環(huán)節(jié),工作量大,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),給工作面端頭區(qū)域頂板控制帶來(lái)了較大的困難,制約著綜采工作面的高產(chǎn)高效和安全生產(chǎn)。因此,研究綜采工作面端頭支護(hù)技術(shù),對(duì)于提高采面的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,改善端頭區(qū)域的安全狀況,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)合香源煤業(yè)1200綜采工作面兩端頭、巷道道變形量大、頂板破碎、端頭礦壓顯現(xiàn)明顯等現(xiàn)場(chǎng)情況,探索性地使用邁步對(duì)梁代替端頭支架對(duì)綜采工作面端頭進(jìn)行支護(hù),提高工作面回采效率。

1 1200綜采工作面端頭支護(hù)技術(shù)

1.1 工作面概況

1200工作面所采煤層為山西組2＃煤層,煤層厚度為0.25m～1.90m,其平均厚度1.49m,是井田較穩(wěn)定地段,屬中灰特低硫焦煤；工作面煤層傾角為1°～8°,平均5°；工作面直接頂為灰黑色細(xì)砂巖,厚層狀,含石英,鈣質(zhì)膠結(jié),直接底為中砂巖。工作面可采走向長(zhǎng)度487.0m,傾斜長(zhǎng)度174.8m采用ZY4800/10/24D型、ZYG4800/12/28D 型掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板,自然垮落法管理采空區(qū)頂板,采空區(qū)頂板隨支架前移自行垮落。

1.2 原工作面端頭支護(hù)技術(shù)

1200綜采工作面機(jī)頭端頭采用兩架ZTZ16000/19/35型端支架進(jìn)行支護(hù),工作面機(jī)尾端頭采用ZT2×3200/18/35液壓支架進(jìn)行超前支護(hù),該支架適用于堅(jiān)硬、完整頂板的支護(hù)。在香源煤業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中,由于巷道頂板為砂質(zhì)泥巖,液壓支架在移架反復(fù)升降過(guò)程中,對(duì)原巷道頂板完整性及其支護(hù)破壞較大,造成了端頭三角區(qū)域頂板破碎嚴(yán)重、礦壓顯現(xiàn)明顯、局部地段漏頂嚴(yán)重及影響通風(fēng),最終造成支架拉移困難,支架部件損壞頻繁,使得整體作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng),工作強(qiáng)度與工作量增大。1200綜采工作面巷道支護(hù)參數(shù)表見(jiàn)表1。

表1 1200綜采工作面巷道支護(hù)參數(shù)表

1.3 邁步對(duì)梁端頭支護(hù)技術(shù)（見(jiàn)第125頁(yè)圖1）

針對(duì)上述端頭支護(hù)存在的問(wèn)題,結(jié)合1200綜采工作面巷道頂板巖性及端頭礦壓顯現(xiàn)明顯等現(xiàn)場(chǎng)情況,探索性地使用邁步對(duì)梁對(duì)端頭進(jìn)行支護(hù)。

1.3.1 邁步對(duì)梁布置

采用DZ－25或 DZ－28型單體液壓支柱配合3.6mπ梁成“一梁三柱”對(duì)梁支護(hù),從原巷道落山幫布置第一對(duì)梁,距落山幫0.5m。距落山幫1.3m、2.1m分別布置“一梁三柱”對(duì)梁支護(hù)。對(duì)梁中心距為0.2m,探前梁正懸臂為1.8m,倒懸臂為0.2m,滯后梁正懸臂為1.2m,倒懸臂為0.2m。對(duì)梁滯后梁從切頂線開(kāi)始布置第1根支柱（支柱距梁頭0.2m）,分別距第1根支柱0.6、2.4m布置一根支柱,探前梁距切頂線0.6m開(kāi)始布置第1根支柱（支柱距梁頭0.2m）,分別距第1根支柱0.8、1.6m布置一根支柱,距探前梁落山側(cè)支柱0.6m支設(shè)一根戴帽戧柱,在每對(duì)梁中間布置一根帶帽戧柱。戧柱與滯后梁末排支柱架成一條直線,并與切頂線成一條直線,戧柱角度根據(jù)頂?shù)装宸ň€確定柱頭側(cè)傾向于采空區(qū),支柱與底板成75°～80°夾角。

圖1 邁步式對(duì)梁支護(hù)示意圖

當(dāng)工作面刮板輸送機(jī)的上竄下滑導(dǎo)致端頭支護(hù)段的橫向距離增加或縮短0.8m時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況增加或減少對(duì)梁支護(hù)數(shù)量。

1.3.2 邁步對(duì)梁使用措施

1）由于工作面采用中部斜切進(jìn)刀,往返一次推進(jìn)0.6m,采煤機(jī)在中部斜切進(jìn)刀割通機(jī)頭后,邁步前移落山幫的2組對(duì)梁,步距0.6m,并及時(shí)將1－2＃支架向前拉移,機(jī)尾端頭操作相同。

2）當(dāng)端頭段清理完畢,推移刮板輸送機(jī)及拉移轉(zhuǎn)載機(jī)后,將支架側(cè)2組對(duì)梁邁步移動(dòng)0.6m。

3）由于轉(zhuǎn)載機(jī)及刮板輸送機(jī)電機(jī)、減速器影響,支架側(cè)2組對(duì)梁需二次前移到位,減少端頭頂板懸頂時(shí)間。

4）若由于工作面刮板輸送機(jī)的上竄下滑導(dǎo)致端頭支護(hù)段的橫向距離增加或縮短0.8m時(shí),可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況增加或減少對(duì)梁支護(hù)數(shù)量。

5）當(dāng)單體支柱漏液、π梁彎曲損壞時(shí),要及時(shí)進(jìn)行更換；保證支柱初撐力達(dá)標(biāo),每天對(duì)初撐力情況進(jìn)行抽檢。

1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)使用效果

1）通過(guò)端頭邁步對(duì)梁的使用實(shí)踐,使端頭段作業(yè)的時(shí)間由以往40min～60min縮短為30min以內(nèi),提高了勞動(dòng)效率。

2）在支護(hù)質(zhì)量方面,邁步對(duì)梁支護(hù)既對(duì)頂板起到了支護(hù)效果,又對(duì)頂板整體破壞小,最大程度地確保了頂板完整性,解決了頂板破碎掉矸、漏頂現(xiàn)象,減少了頂板的二次維護(hù),使端頭作業(yè)人員的安全系數(shù)提高。

3）使用邁步對(duì)梁以來(lái),端頭的高度得到了保證,端頭安全出口高度一直控制在1.8m以上,方便了通風(fēng)與行人。

4）有效地降低了生產(chǎn)成本。以往巷道頂板破碎、漏頂頻繁,坑代品使用量大,嚴(yán)重時(shí)需注馬麗散控制頂板,且支架配件損壞頻繁,導(dǎo)致生產(chǎn)費(fèi)用增加。使用邁步對(duì)梁后,頂板整體性保持較好,除正常的坑代品更換外,其余費(fèi)用幾乎為零,節(jié)約了生產(chǎn)成本。

2 結(jié)論

香源煤業(yè)在1200、1204等綜采工作面應(yīng)用邁步對(duì)梁端頭支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐證明,此技術(shù)縮短了循環(huán)作業(yè)的時(shí)間,大大提高了勞動(dòng)效率,確保了頂板的完整性,杜絕了破碎頂板掉矸、漏頂?shù)默F(xiàn)象,減少了端頭的維護(hù)量,有效防止了頂板掉矸傷人的現(xiàn)象,避免了頂板維護(hù)作業(yè)過(guò)程中的危險(xiǎn),使端頭作業(yè)人員的安全系數(shù)提高,為香源煤業(yè)后續(xù)工作面端頭支護(hù)提供了參考。