關(guān)于綜放工作面端頭支護(hù)工藝改進(jìn)的研究

楊開明+張鎮(zhèn)

摘 要：6128工作面作為綜放工作面，在其端頭作業(yè)的過程中存在的問題比較多，比如安全系數(shù)低、耗費(fèi)支護(hù)材料多、占用的生產(chǎn)時間長以及人員投入量大、工作強(qiáng)度大等問題。結(jié)合現(xiàn)場頂板的特點(diǎn)，對端頭支護(hù)工藝提出了一些改進(jìn)建議，并且根據(jù)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，在經(jīng)過一系列的實(shí)際問題解決以后，結(jié)果獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：綜放工作面；端頭支護(hù)；工藝改進(jìn)

1引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，綜合機(jī)械化放頂煤開采技術(shù)的發(fā)展受到越來越多人的重視。隨著煤礦企業(yè)的逐步生產(chǎn)擴(kuò)大化，在日常的生產(chǎn)作業(yè)中對于放頂煤支架的應(yīng)用也不斷的成熟和完善。但是隨著時間的增長我們在工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了一些問題，如今的煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，放頂煤工作面端頭支護(hù)的開展受到的制約和限制依舊比較大，對于整個綜采工作面的安全和穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了非常不好的影響，亟需改善。本文結(jié)合著本礦6128工作面實(shí)際工作進(jìn)展，對綜放工作面端頭支護(hù)以及相關(guān)問題作出詳細(xì)分析和說明。

2工作面概況

工作面走向延伸長度將近1300m，工作面切眼傾斜長度211m，此工作面的煤層結(jié)構(gòu)比較簡單，材料道5-12點(diǎn)之間煤層下有一層大約0.2～0.5m的炭制泥巖夾矸。老頂為淺灰色的細(xì)砂巖，厚度在4-22m之間，其平均厚度為13m，主要礦物有石英和長石，裂隙被方解石填滿。直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度在4-13m，平均為6.78m，淺灰色，呈塊狀，上部含有砂較多，直接底為泥巖，厚度在0.2～11m之間，平均厚度4m左右，灰褐色，塊狀，端口比較平整，部分可見細(xì)砂巖。下面為8號煤炭，工作面揭露的斷層有39條左右，以北東向和北西向斷層為主，其中正斷層36條，逆斷層4條，落差大于5m的斷層有2條，工作面南段構(gòu)造簡單，北邊比較復(fù)雜。端頭作業(yè)困難主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）采煤機(jī)經(jīng)過每一門之前都要在兩頭穿梁做超前支護(hù)作業(yè)，比如過機(jī)尾的時候因為頂板破碎，過度架推桿行程推完時候，支架拉滿行程，但是伸縮梁支護(hù)長度不能保證支護(hù)頂板片幫冒落范圍。所以在每過一門機(jī)尾時，需要的坑木、荊笆都要人工運(yùn)輸，從機(jī)尾切口煤壁外斜插入到另一架，這項工作的勞動強(qiáng)度相當(dāng)大且需要花費(fèi)的時間比較多，安全得不到保證。

（2）工作面安裝SZZ800前部運(yùn)輸機(jī)，并安裝了MG250型采煤運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)行軌跡在過機(jī)尾的時候不能足夠到機(jī)尾架的邊緣，使得滾筒不能切割到底部的煤炭，從而無法正常推移運(yùn)輸機(jī)。使用單體柱幫力導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)起高，影響了工程質(zhì)量。所以必須要有3-4人在推移運(yùn)輸機(jī)前負(fù)責(zé)機(jī)道兩側(cè)的底煤，整個清理過程大約需要40分鐘，不過在人工清理煤炭的過程中，由于頂板缺少強(qiáng)有力的支護(hù)，使得安全系數(shù)很低，如果發(fā)生冒頂就會導(dǎo)致人員傷亡。

根據(jù)以上幾點(diǎn)內(nèi)容，該工作面存在安全系數(shù)低，對端頭支護(hù)研究耗費(fèi)的支護(hù)材料大、勞動力浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，所以如果想要保證工作面安全、高效和快速回采，就要節(jié)省材料花費(fèi)，解決端頭支護(hù)難題是十分關(guān)鍵的工作。

3工藝改進(jìn)方向

在地質(zhì)條件不可改變的情況下，只能從設(shè)備著手進(jìn)行改進(jìn)，要針對低位放頂煤“孤島”工作面的設(shè)備特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場頂板的特點(diǎn)，對端頭支護(hù)工藝做出針對性的改進(jìn)，主要從以下三點(diǎn)進(jìn)行：首先增加運(yùn)輸機(jī)的推移行程，增加支架的支護(hù)行程；第二增加支架掩護(hù)的范圍，以彌補(bǔ)過渡支架的缺陷；第三要延伸采煤機(jī)運(yùn)行軌跡，最大限度使用采煤機(jī)滾筒作業(yè)，減少人工清煤作業(yè)。

4支護(hù)工藝改進(jìn)策略及主要事項

在使用現(xiàn)有支護(hù)方案的實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，盡管按照工藝要求施工能夠確保工作面生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定，但是依舊存在以下幾個問題，第一是工作面的勞動強(qiáng)度比較大，在每次對機(jī)頭進(jìn)行推移并完成導(dǎo)棚打支柱作業(yè)量極大；第二是工作面安全隱患問題突出，很多工作人員出于對工作強(qiáng)度的降低，在導(dǎo)前機(jī)頭棚的過程當(dāng)中，重復(fù)性的推移機(jī)頭，這種操作方式會將兩機(jī)頭中間空頂面積過大，相當(dāng)長的一段時間里處于沒有支護(hù)狀態(tài)會為日后的安全事故發(fā)生埋下隱患。

針對上面存在的問題，需要對目前存在的支護(hù)方案進(jìn)行必要的改造和升級，具體的改進(jìn)形式為：對于棚所采取前移式的工作方式，超前梁梁體結(jié)構(gòu)的具體分配方式為煤壁側(cè)位置兩根、采空區(qū)側(cè)位置一根，后部梁的分配則與之相反，煤壁的側(cè)位置一根，采空區(qū)側(cè)位置安排兩根，借助于后部梁，完成對兩機(jī)頭中間空頂段的有效支護(hù)。在一個循環(huán)結(jié)束之后，后部梁改造為超前梁，超前梁改為后部梁，單體支柱支設(shè)位置仍和前面描述相同，即原來的后部梁為煤壁側(cè)位置兩根單體支柱，采空區(qū)的側(cè)位置一根；之前的前部梁為煤壁側(cè)位置一根，采空區(qū)的側(cè)位置兩根。另外還要增加運(yùn)輸機(jī)的推移行程，支架推桿和推移梁的尺寸無法改變，所以制作特制的連接裝置，縮短不同架和運(yùn)輸機(jī)之間的距離，進(jìn)而增加推移行程。要增加支架的掩護(hù)范圍，改變低位過渡支架前伸縮梁長度，梁頭處焊制高強(qiáng)度鋼，進(jìn)而增加支護(hù)范圍。最后要增加采煤機(jī)的行走軌跡，更換工作面機(jī)尾末端齒軌，放制特制齒軌，保證采煤機(jī)在不掉道的基礎(chǔ)上增加行走軌跡。

在對端頭支護(hù)工藝進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)之后，整個6128工作面支護(hù)過程中前機(jī)頭棚的工作量縮小了三分之二的工作比例，使得以前的工作效率明顯得到提高。此外還大大提高了之前的安全性，此工藝在其他類似的工作中值得進(jìn)一步推廣。

5結(jié)語

6128工作面在工作中使用的是綜采放頂煤的開采作業(yè)方式，根據(jù)工作面的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境來看，此工作面對于端頭支護(hù)的強(qiáng)度要求十分嚴(yán)格，所以在實(shí)際的工作過程中，為了最大限度的保障整個綜采工作面端頭支護(hù)的穩(wěn)定性和為工作的安全性提供保障，就要結(jié)合實(shí)際工作情況，對工作面進(jìn)行有效的改進(jìn)和重新設(shè)計。總之，文章在對綜放工作面端頭支護(hù)工藝設(shè)計和改進(jìn)的過程中所涉及到的相關(guān)問題做出了初步的分析啊說明，希望能為以后的類似工作提供參考和經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂繼成， 萬新民， 王文選. 綜放工作面端頭支護(hù)工藝的設(shè)計與改進(jìn)[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)， 2003， 31（12）：91-93.

[2]肖亞寧. 綜放工作面端頭區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[J]. 中國礦業(yè)， 2010， 19（2）：86-88.

[3]鄒向榮， 關(guān)智平. 綜采工作面端頭支護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 陜西煤炭， 2011， 30（1）：57-59.

[4]張明懷. 對綜采工作面巷道端頭區(qū)域頂板支護(hù)技術(shù)的改進(jìn)[J]. 科技展望， 2016， 26（3）.