關(guān)于綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)的研究

劉明亮

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司馬脊梁礦，山西 大同 037027）

引言

近些年以來，綜合機(jī)械化已經(jīng)逐步成為煤礦生產(chǎn)中不可或缺的采煤技術(shù)，其在一定程度上推動(dòng)了礦井生產(chǎn)朝著規(guī)模化、現(xiàn)代化、機(jī)械化的方向發(fā)展，可以說是確保煤礦高產(chǎn)、安全、高效的重要保障。綜采工作面停采前的頂板支護(hù)，不僅能夠確保采煤人員和相關(guān)設(shè)備的快速回撤，而且還能為進(jìn)一步的開采創(chuàng)造良好的條件。本文將會(huì)對(duì)綜采工作面停采時(shí)頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入分析，旨在為采煤行業(yè)的發(fā)展提供有價(jià)值的借鑒。

1 支護(hù)方式及停采位置的選擇

1.1 支護(hù)方式的選擇

傳統(tǒng)煤礦進(jìn)行井巷支護(hù)時(shí)通常會(huì)采用短梁以及單體鋼柱進(jìn)行支護(hù)，但是該方法存在一定的缺陷。例如單體柱自身強(qiáng)度比較弱、鋼梁支護(hù)面積有限，這些不足都有可能影響支護(hù)的進(jìn)行乃至支護(hù)工作的整體質(zhì)量。同時(shí)該類支護(hù)方法的安全系數(shù)相對(duì)較低，導(dǎo)致施工過程缺乏足夠的安全保障。目前頂板支護(hù)方式選用的是液壓支架，該方式自身具有一定的強(qiáng)度，從根本上提高了頂板支護(hù)的安全系數(shù)，能夠保障支護(hù)工作的順利進(jìn)行。

1.2 停采位置的選擇

設(shè)計(jì)和施工人員要對(duì)礦壓的分布情況進(jìn)行全方位的分析，擴(kuò)大礦壓儀表的測(cè)量范圍，查找壓力分布規(guī)律，準(zhǔn)確規(guī)劃其步距；相關(guān)工作人員還應(yīng)該加強(qiáng)礦壓測(cè)量人員的管理工作，以確保對(duì)礦壓變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；要加強(qiáng)支架工作阻力變化的分析，規(guī)范工作人員的各項(xiàng)操作，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性；要對(duì)頂板支護(hù)工作進(jìn)行合理規(guī)劃，停采位置最好選擇在壓力比較穩(wěn)定的地區(qū)，盡可能避開壓力周期性變化的地區(qū)；要根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)步距予以分析，以準(zhǔn)確選擇停采位置；在壓力釋放之后，最好繼續(xù)開采2～4m，然后停采，以確保機(jī)道和支架頂板位置壓力變化趨于穩(wěn)定；在確定停采位置之后，不僅要對(duì)其壓力變化情況加以密切關(guān)注，而且還要注意水文地質(zhì)條件，以便保證支護(hù)工作的整體質(zhì)量。

2 頂板支護(hù)的主要技術(shù)

2.1 鋪繩、掛網(wǎng)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。掛鋼絲繩一般是平行采面溜子布置，從回風(fēng)巷上幫往下進(jìn)行布置直至運(yùn)輸巷下幫煤壁，然后還要在幫錨上固定栓牢。距停采線10m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)，并且在距停采線10m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2.5～2.6m，便于采面支架順利進(jìn)入。鐵絲網(wǎng)搭接處每隔200mm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，鋼絲繩繩間距為600mm，捆綁間距為200mm。鋪鐵絲網(wǎng)和鋼絲繩階段，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)從上往下進(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。

2.2 支設(shè)走向托棚技術(shù)

采面回撤階段，停采線煤壁與支架伸縮梁之間是支架回撤的主要通道，其寬度最好控制在2m以上，以實(shí)現(xiàn)快速回撤和安全回撤。綜采工作面停采之后，要及時(shí)進(jìn)行走向托棚的頂板支護(hù)，最大限度保證回撤安全。走向托棚一般是沿著平行上下巷架設(shè)，配合單體液壓支柱支護(hù)，采用11號(hào)工字鋼梁，支架寬度和支護(hù)間距相同，每架需要支設(shè)一根支柱和一根鋼梁，而且要求支柱緊貼煤壁進(jìn)行支撐。工字鋼梁支設(shè)過程中要求一端緊貼煤壁，另一端插入支架伸縮梁上，其伸入伸縮梁的搭設(shè)長(zhǎng)度要超過500mm。在工字鋼即將到達(dá)支架前梁頂部時(shí)，要將支架降至距頂板200～300mm，便于工字鋼順利放入支架前梁上端［1］。

2.3 采面煤壁支護(hù)技術(shù)

在回撤過程中，基本上會(huì)采用采面煤壁支護(hù)技術(shù)，因?yàn)槠淠軌虼_保支護(hù)工作的安全進(jìn)行，預(yù)防了煤壁的片幫等安全事故。該技術(shù)首先要將采面割至停采線，然后借助錨網(wǎng)支護(hù)煤壁，鋼筋錨桿直徑26mm，長(zhǎng)度1 800mm，沿著煤壁頂板向下施工4排間距800×800mm的錨桿，同時(shí)每根錨桿還要使用兩條錨固劑。

2.4 采面上下端頭尾巷支護(hù)技術(shù)

當(dāng)采面回采到停采線時(shí)，尾巷和上下端頭靠近采空區(qū)的位置，從下往上打設(shè)3個(gè)間距小于3m的木垛，木垛排距600mm，并沿著頂線打設(shè)雙排密集支柱，每?jī)煽脼橐唤M，組間距為400mm。

3 停采支護(hù)的重要性

3.1 停采支護(hù)技術(shù)的推廣價(jià)值

通過對(duì)礦壓分布規(guī)予以分析，建議將停采線的位置選定在壓力非周期性變化的位置，然后利用鉆探的方式進(jìn)行進(jìn)一步分析，由此確定工作面距停采線位置不會(huì)受地質(zhì)構(gòu)造的影響。撤架通道頂板通常會(huì)采用錨網(wǎng)＋W鋼帶混合支護(hù)技術(shù)，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)從支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)形式角度都能夠很好地控制頂板，以達(dá)到預(yù)想的支護(hù)效果。同時(shí)上述操作還能預(yù)防頂板的下沉量，保證通道頂板完好無損。從安全角度考慮，停采支護(hù)技術(shù)還能夠確保撤退工作的有序進(jìn)行，為接替面盡快實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件，提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，停采支護(hù)技術(shù)在綜采工作面停采支護(hù)工作中被廣泛使用，具有不容忽視的推廣價(jià)值［2］。

3.2 頂板支護(hù)及后期工作的順利開展

首先，在頂板支護(hù)過程中，工作人員要對(duì)工作面頂板的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，并且在擴(kuò)幫、抹角位置做好頂板支護(hù)工作，同時(shí)還可以采用錨桿、錨網(wǎng)以及錨索實(shí)現(xiàn)聯(lián)合支護(hù)作業(yè)，必要的時(shí)候也可以采用錨索鋼梁的補(bǔ)打。在綜采工作面兩巷超前10m范圍內(nèi)，要實(shí)施鋼梁錨索補(bǔ)打鎖口施工，從而確保撤退的安全性。其次，相關(guān)部門和人員應(yīng)當(dāng)切實(shí)做好支架管理工作，在工作面回采階段，要嚴(yán)格按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)做好支架檢修工作，確保工作面停采階段頂板支護(hù)不存在質(zhì)量問題。再次，在停采時(shí)要保證工作面高度、機(jī)道的寬度比較合理，工作面的煤壁、刮板輸送機(jī)和支架處于一條直線上，并且鏈網(wǎng)本身的質(zhì)量未發(fā)生改變，巷尾、頭巷應(yīng)該保持暢通，頂板和底板必須平整。在撤退之前要盡可能對(duì)工作面的浮煤予以清理，保證工作面的整潔干凈，以便為日后的撤退工作奠定基礎(chǔ)。

4 停采支護(hù)過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)

4.1 停采前施工各環(huán)節(jié)的需要

在工作面停采時(shí)，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照規(guī)范做好各個(gè)環(huán)節(jié)的操作，如防塵隔爆措施、保證通風(fēng)順暢、安全檢查系統(tǒng)性能等。這樣不僅可以保證工作面風(fēng)量和風(fēng)速滿足實(shí)際需求，而且還能保證軌道運(yùn)輸安全設(shè)施、電氣開關(guān)設(shè)施、運(yùn)輸機(jī)、通訊照明以及礦壓檢測(cè)儀等儀器設(shè)備齊全和正常運(yùn)轉(zhuǎn)［3］。如果上述的某個(gè)環(huán)節(jié)不符合要求，切勿進(jìn)行生產(chǎn)操作。

4.2 停采階段設(shè)備故障的避免

在停采階段，設(shè)備管理人員要對(duì)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行詳細(xì)檢查，主要查看其是否能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于存在運(yùn)轉(zhuǎn)異常的設(shè)備，要立刻予以維修，符合要求之后才能應(yīng)用到生產(chǎn)中去。與此同時(shí)，煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)提高對(duì)設(shè)備的檢修力度，保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段更加的安全和合理。工作面停采結(jié)束后，要按照實(shí)際需要做好支護(hù)工作，促使煤礦開采的正常的進(jìn)行，保證退出的安全可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

在煤礦生產(chǎn)階段，綜采工作面停產(chǎn)時(shí)的頂板支護(hù)工作尤為重要，因?yàn)槠渲ёo(hù)質(zhì)量的好壞會(huì)極大地影響煤礦的安全生產(chǎn)，甚至還會(huì)危及工作人員的生命安全。所以，在停采后頂板支護(hù)工作的過程中，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支護(hù)，以確保設(shè)備能夠快速撤出。同時(shí)，煤礦企業(yè)還要加強(qiáng)綜采工作面停產(chǎn)支護(hù)工作的改革及創(chuàng)新，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，并且為員工營(yíng)造良好的工作環(huán)境，從而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 程傳平.對(duì)綜采工作面停采前后頂板支護(hù)技術(shù)的探討［J］.現(xiàn)代物業(yè)·新建設(shè)，2014（7）：148－149.

［2］ 李志超.綜采工作面停采的頂板支護(hù)技術(shù)研究［J］.價(jià)值工程，2013（21）：67－68.

［3］ 李國(guó)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）：34－35.