浅议综采工作面顶板管理.docVIP

浅议综采工作面顶板管理在采煤工作面向前推进时,由于顶板的状况不断变化,特别是综采工作面因走向跨度较大及煤层赋存的原因,顶板事故频频发生,给矿井安全生产造成了十分严重的影响,也使顶板管理成为采煤工作面的一项重要工作。因此说在煤矿现场管理中,加强综采工作面顶板的管理,对综采工作面实现安全、高产、高效具有十分重要的意义。 1、液压支架的选型 液压支架式综采工作面顶板管理的重要设备。实践证明,正确选择液压支架,可以充分发挥综采设备的效能。 1.1 吨位选择 支架的吨位选择包括选择液压支架的初撑力和工作阻力。 1.1.1 支架工作阻力 目前我国确定液压支架工作阻力（即吨位）的方法有以下三种:一是岩重法。它是以周期来压时工作面跨落袋内岩石重量和周期性断裂岩层所产生的冲击载荷来确定支架的吨位。二是荷重法。它是根据本地区相近条件的工作面在使用单体支柱时实测的工作阻力来确定液压支架的吨位。三是实测法。它是根据本地区相近条件工作面试验液压支架样机或使用液压支架时实测的数值来确定液压支架吨位的。由于实测的结果可能有大有小,所以确定新选支架的吨位时应适当加以修正。这种方法花费较大,但确定的吨位比较合理。在实际选择支架吨位时,还应考虑到顶板的下沉量。因为支架的工作阻力是有效地控制顶板下沉的主要参数。当阻力过小时,顶板下沉量就大。当阻力过大时,既不利于顶板管理,又会造成浪费。 1.1.2 支架初撑力 如果工作面支架不能及时有效地支撑住顶板,直接顶板就会弯曲下沉,而与上覆岩层脱离,这就是离层现象。直接顶离层后,本身容易发生变形破坏其上覆岩也要下沉。要想控制这种离层现象,必须使用新暴露的顶板得到及时有效地支撑。所以选择支架时应保证支架对顶板有足够的初撑力。 1.2 高度选择 液压支架高度要根据工作面的实际采高及其变化幅度,以及工作面在整个控顶距内的顶板下沉量来确定。在一般情况下,当煤层超过3.5米时应考虑分层开采。如果支架最大高度小于煤层厚度,在煤层粘顶时,就必须在顶板下留煤皮,但增加了煤炭损失;在煤层不粘顶时,不能留煤皮,就需要在支架与顶板之间垫木梁,但这样既加大了坑木消耗,又增加了开采难度,一般不采用这种方法。除选择支架最大和最小高度外,在掩护式支架和支撑掩护式支架选择时,还应考虑到支架的工作高度。 1.3 结构选择 支架的架型、吨位和高度是选择支架的关键因素。而为尽可能适应煤层的赋存条件和设备配套要求,还要考虑到支架的一些具体结构。 (1)通风断面。高瓦斯矿井要考虑支架通风断面能否通过足够的风量,若围岩条件不允许调整架型,会在使用中降低采煤机割煤速度。 (2)底座压强。选择支架要使底座压强小于底板比压,保证液压支架在使用中不陷入煤层底板。有的支架底座面积小,在松软底板环境下使用时一般会出现底座下陷,为改变这种状况,要在使用时加大底座面积。 (3)防倒防滑。液压支架具有良好的稳定性,可以保证支架的正常使用。煤层倾角较大、地质构造复杂或沿倾斜采煤的时,要研究支架的倾倒与下滑问题,要选择有防滑、防倒装置的液压支架 (4)防矸护壁。采高较大或节理发育的煤层,煤壁片帮较为严重,对人身和设备安全威胁较大。要选择可避免片帮的护壁装置的支架,要注意护壁装置对采煤机的正常割煤有没有影响。 2、综采工作面巷道支护 综采工作面巷道的支护形式主要有梯形支架、拱形支架。巷道的支护方式要根据顶板的稳定程度来确定。在坚硬顶板的条件下,可以采用在顶板上打锚杆或支设带帽点柱的方法支护顶板;在不太稳定的顶板条件下,梯形巷道可支设木支架或金属支架;如果顶板破碎,还需要在梯形支架上铺设金属网等护顶材料,以保证顶部不往下漏矸石。在工作面采用梯形支护时,工作面采到前把靠工作面一侧的棚腿撤下来,以便于采煤机割煤。工作面采过后,把巷道支架全部回收。在工作面采用拱形支护时,支架是可缩性较高的恒阻式支架。支架的回收方法:一种方法是在工作面未采到支架前先用木支架替换下来,这种方法费工费料,经济上不实惠;另一种方法是一次性支设回收,是在工作面推过后再用人工回收支架,既节省坑木,还可减少工时。具体的做法是:超前工作面一段距离,在拱形支架的梁下支设两趟3m长左右的交替木梁,用单体液压支柱把木梁支住,再摘掉拱形支架靠工作面侧的腿。交替的木梁和支柱可随工作面的推进向前挪移。工作面推过后,在最末一架支架后支设临时支架,回收支架的梁和另一条腿,最后再回收临时支架。 因采煤工作面开采出现的动压对综采巷道的影响较大,为减轻工作面开采对巷道的影响,必须在巷道未受到动压影响前或影响较小时提前加强巷道的维护。目前我国综采巷道的超前维护距离较短,因此往往在工作面还未采到时,巷道已被压得严重变形,有的甚至被压垮以至造成“