機(jī)械化采煤工作面支護(hù)技術(shù)分析

孔雷 李金龍

摘 ? 要：我國(guó)大部分煤礦的綜采工作面都應(yīng)用液壓支架的支護(hù)方式，可以實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的支護(hù)效果，具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，然而，務(wù)必具備相應(yīng)的輔助策略，才可以實(shí)現(xiàn)最為顯著的支護(hù)效果，像是選擇支架即是個(gè)十分關(guān)鍵的技術(shù)性問(wèn)題。為此，本文主要分析了機(jī)械化采煤工作面的一些支護(hù)技術(shù)，即選擇支架、工作面兩巷超前支護(hù)、順槽支護(hù)、工作面頂板支護(hù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械 ?采煤工作面 ?支護(hù)技術(shù) ?液壓支架

中圖分類號(hào)：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（c）-0017-02

基于科技水平的不斷提升，煤礦業(yè)已逐步開(kāi)展機(jī)械化采煤。當(dāng)今大部分的煤礦綜采工作面都應(yīng)用液壓支架的支護(hù)形式，因?yàn)榇思夹g(shù)的穩(wěn)定性較強(qiáng)，因此具備較廣的應(yīng)用范圍。然而，當(dāng)今不少企業(yè)缺少對(duì)此工作的認(rèn)知。下面，筆者主要對(duì)機(jī)械化采煤工作面的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析，旨在全面提高采煤工作質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)內(nèi)煤礦領(lǐng)域的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

1 ?選擇支架

1.1 支架的種類

根據(jù)支架特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的不同之處，能夠劃分液壓支架為三種，即掩護(hù)式、支撐式、支撐掩護(hù)式。根據(jù)支架的應(yīng)用范圍不同，也能夠劃分非常多種的支架，像是一般將緩傾斜中厚煤層液壓支架應(yīng)用于開(kāi)采30～50m厚度的煤層中。通常在選用支架時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與工作開(kāi)采現(xiàn)狀進(jìn)行，確保支護(hù)區(qū)域上應(yīng)用的支架可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際的工作需要和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)具備較強(qiáng)完整性、較大瓦斯量的工作面頂板開(kāi)采而言，應(yīng)結(jié)合支撐式液壓支架加以支撐。然而，針對(duì)頂板業(yè)已破損的開(kāi)采工作面而言，能夠選擇掩護(hù)式液壓支架。

1.2 支架的規(guī)格

在選用支架規(guī)格時(shí)應(yīng)立足于開(kāi)采工作面煤層的厚度，確保最大的支架高度顯著高于最大的煤層高度，然而，針對(duì)最小的支架高度應(yīng)在最小煤層高度以上，結(jié)合如此的方式增強(qiáng)支架的支護(hù)效果，從而保證提升采煤工作面的安全施工。

1.3 支架的支護(hù)阻力

在計(jì)算液壓支架能力時(shí)，需要重點(diǎn)分析采煤工作面頂板跟基本頂?shù)牟町愋缘燃?jí)改變，進(jìn)而很好地明確工作面要求的支護(hù)阻力，應(yīng)確保液壓支架的最大支護(hù)能力比采煤工作面要求的支護(hù)阻力大。

2 ?工作面兩巷超前支護(hù)

2.1 拱形金屬支架支護(hù)

對(duì)于大概4m替棚的超前支護(hù)中，應(yīng)注重金屬支柱的配套性支護(hù)，以及科學(xué)地使用鉸接頂梁，通常使其最低高度保持在15m，側(cè)寬度也應(yīng)在0.8m以上，對(duì)于距煤壁大概20m的超前支護(hù)中，應(yīng)在拱形梁下加打單排金屬鉸接頂梁與單體液壓支柱支護(hù)，也能夠在柱頂和拱形梁建墊木料，再向拱形梁下加打支柱，結(jié)合鋼絲牢牢固定支柱，避免存在打過(guò)等現(xiàn)象而導(dǎo)致支護(hù)倒塌。除此之外，還應(yīng)實(shí)施加固措施，像是增加卡纜、加打撐木、對(duì)拉桿等，如此一來(lái)，才可以確保更加穩(wěn)定地進(jìn)行支護(hù)。

2.2 梯型木棚平巷支護(hù)

梯型木棚平巷支護(hù)方式僅僅體現(xiàn)暫時(shí)性支護(hù)的效果，不可充當(dāng)永久支護(hù)，一般在小壓力礦井或淺井中適用。其支護(hù)過(guò)程是：距煤壁大概10m的范圍，在梯形木棚梁下應(yīng)用雙排金屬鉸接頂梁和單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)，在選用支柱時(shí)，控制為15～20m的高度范圍。如此的支護(hù)形式較為簡(jiǎn)單，適宜短期應(yīng)用。

2.3 雙向鉸接頂梁支護(hù)

對(duì)于以十字頂梁支護(hù)演變來(lái)的雙向鉸接頂梁支護(hù)而言，因?yàn)槭猪斄褐ёo(hù)缺少充足的長(zhǎng)度，工作面中存在過(guò)多的鉸點(diǎn)數(shù)量和較大側(cè)壁力矩，在焊接位置較易損壞固定支柱的位置。為此，出現(xiàn)了雙向鉸接頂梁支護(hù)技術(shù)。如此的支護(hù)技術(shù)可以很好地完善十字頂梁支護(hù)存在的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)橫向鉸接應(yīng)用率的強(qiáng)化。順著走向和順著傾向是其應(yīng)用的兩種主要連接方式，其中，在順著走向進(jìn)行連接時(shí)應(yīng)關(guān)注連續(xù)鉸接頂梁?jiǎn)栴}。

3 ?順槽支護(hù)

在至少為15m2的大型順槽斷面煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采時(shí)，安裝錨桿和錨索缺少?gòu)?qiáng)度的優(yōu)化，在開(kāi)采順槽時(shí)較易形成變形。為了優(yōu)化如此的現(xiàn)狀，應(yīng)在支護(hù)中應(yīng)用強(qiáng)度大的組合錨桿，以使預(yù)應(yīng)力的承受能力提升，實(shí)現(xiàn)工作面支護(hù)穩(wěn)定性的強(qiáng)化。對(duì)于綜采工作面而言，組合式錨桿支護(hù)具備尤為穩(wěn)定的效果，可以大大減小順槽底板與頂板的移進(jìn)量，以及使兩幫移進(jìn)量和頂板離層量減少，還可以很好地避免順槽變形現(xiàn)象。另外，因?yàn)楦倪M(jìn)了順槽底板與頂板移進(jìn)量，所以可以降低調(diào)整、維修順槽的頻率，降低成本支出。在生產(chǎn)實(shí)踐中，如此的組合式錨桿十分有效，不但強(qiáng)化了支護(hù)性能，而且可以降低支出，無(wú)論是對(duì)于煤礦經(jīng)濟(jì)效益的提升，還是保障安全性上，都具備滿意的效果。如此的順槽支護(hù)重點(diǎn)涵蓋組合式錨桿與錨索、W型鋼帶、配套附件。一般以BHRB600鋼材制作錨桿，其具備十分理想的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，錨桿通常是20mm的直徑。錨索的制作是由1×19 的鋼絲捻制，其通常是20mm的直徑。務(wù)必以強(qiáng)度較高的薄鋼板制作W型鋼帶，其大概是250mm的寬度和5mm的厚度。

4 ?工作面頂板支護(hù)

4.1 破碎頂板支護(hù)

一般在支護(hù)破碎頂板時(shí)應(yīng)選用掩護(hù)式液壓支架。在具體的工作面施工過(guò)程中，還應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的配套措施，即帶壓擦頂移架和金屬網(wǎng)的鋪設(shè)等，只有如此，才可以實(shí)現(xiàn)最為理想的支護(hù)成效。其中，金屬網(wǎng)的鋪設(shè)問(wèn)題顯得非常關(guān)鍵，走向梁能夠結(jié)合金屬網(wǎng)的鋪設(shè)實(shí)現(xiàn)煤壁控頂性能的優(yōu)化，還可以確保支架移動(dòng)的穩(wěn)定性，基于金屬網(wǎng)掩護(hù)影響之下，可以非常順利地進(jìn)行移動(dòng)。

4.2 堅(jiān)硬頂板支護(hù)

對(duì)于具備較堅(jiān)硬的頂板綜合機(jī)械化采煤工作面當(dāng)中，面積較大的頂板在形成壓力的情況下會(huì)在一剎那坍塌，這會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞液壓支架。根據(jù)如此的現(xiàn)象，需要選用較高噸位的液壓支架，也能夠?qū)敯宀蓞^(qū)高壓注水的手段強(qiáng)化支護(hù)性能。除此之外，還能夠結(jié)合深孔爆破技術(shù)，強(qiáng)制執(zhí)行煤礦放頂落煤，避免堅(jiān)硬頂板的坍塌而形成一些經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 片幫煤壁支護(hù)

如果煤壁出現(xiàn)片幫的情況，那么將嚴(yán)重制約煤礦的順利生產(chǎn)。鑒于此，務(wù)必搞好相應(yīng)的防范工作。一是應(yīng)注重采煤工作面生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用以及管理，實(shí)現(xiàn)工作面循環(huán)周期的減小和循環(huán)作業(yè)技術(shù)方式、流程的規(guī)范，注重管理和控制暴露煤壁的時(shí)間。二是科學(xué)地選用支架的類別，結(jié)合實(shí)際的煤礦工作面顯著具體進(jìn)行分析，應(yīng)選擇具備相應(yīng)防片幫作用的支架設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)支護(hù)性能的提升。在出現(xiàn)片幫現(xiàn)象的情況下，務(wù)必迅速實(shí)施應(yīng)急對(duì)策，像是事先開(kāi)展移架工作、強(qiáng)化支護(hù)等，避免出現(xiàn)冒頂?shù)那闆r，以保障煤礦采煤工作面的穩(wěn)定和安全。

5 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面而言，為了實(shí)現(xiàn)支護(hù)工作效果的提升，確保穩(wěn)定、安全地生產(chǎn)，要求有關(guān)工作者不斷探究，根據(jù)機(jī)械化采煤工作面的實(shí)際現(xiàn)狀，實(shí)施處理對(duì)策，注重新設(shè)備與新技術(shù)的探究，從而實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的安全性，最終大大提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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