普采工作面顶板变化时支护技术探讨

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1、工作面顶板变化时支护技术探讨山东华泰矿业有限公司徐孟良李贞江贾国平摘要：本文结合31701工作面开采经验，分析了高档普采工作面顶板发生变化期间支护技术。高档采煤工作面顶板发生变化(顶板破碎、过断层、过老巷、褶曲)期间顶板支护十分重要,通过对31701采煤工作面开采期间的顶板存在的方式及危害分析,总结了顶板发生变化时的支护经验、方法,寻求高档采煤工作面顶板破碎、过断层、过老巷、褶曲等地质构造带时期的安全技术.关键词：工作面遇构造安全技术随着华泰矿业公司开采深度的不断增加，工作面开采的地质条件越来越复杂，工作面遇构造时期的安全支护技

2、术已成为必须研究的课题。在开采过程中积累了一定的七层煤遇构造期间支护经验，现加以总结。31701工作面采用走向长壁区内后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，选用ZB2D—111型电牵引薄煤层单滚筒采煤机落煤、装煤。1、顶板状况分析煤层顶底板发育稳定完整，直接顶为深灰色粉砂岩，该岩层沉积不稳定，厚度0～1.3ｍ，含FeS2结核及植物化石碎片，断口较平滑，块状，易碎，ｆ＝3；基本顶为灰色或灰白色中砂岩，局部夹细砂岩或粉砂岩薄层，厚10～15m左右，ｆ＝6。直接底为深灰色粉砂岩，厚度15m～20ｍ，发育水平层理，顶部1.5m左右的细沙岩，

3、结构致密，坚硬，钙质胶结，ｆ＝5。底板含两层薄泥（发育稳定，为七层煤底板明显的标志层），ｆ＝4。2、煤层变化特征煤层倾角较稳定，平均12°。工作面地质构造条件较复杂，面内发育20条断层，f1、f3断层为倾向断层，上巷推采至20＃导线点时受上部顶板水影响，顶板淋水加大，成线状，顶板明显破碎。现工作面推采至中部对回采影响较大，从顶板及煤层变化情况总结，工作面有以下特征：⑴工作面顶板变的较为破碎，顶板局部出现凹凸状。⑵煤层松软，有明显挤压揉搓现象。⑶工作面顶板压力明显增加，支柱钻底、三用阀卸载阀开启。⑷顶板下沉，工作面煤壁片帮，滑落，

4、上下平巷有崩断锚杆现象。从它的这四个特征可以看出，遇地质构造时重点加强矿压观测提前预报及顶板支护。3．顶板破碎时期一般支护措施破碎顶板的主要特点就是其破碎性。如得不到及时支护易发生漏顶事故，为了防止破碎顶板发生漏跨型灾害，必须在局部发生以前就要妥善地控制住顶板，使其不形成薄弱环节或者在发生局部漏顶以后及时加以封堵，加强工作面机道支护强度，防止漏顶的面积进一步扩大。针对顶板破碎时期的技术特征，结合我们开采31701工作面的经验，对顶板破碎时期的支护技术作如下总结：3.1合理的工作面顶板支护控制：顶板支护控制目标可以概括为4个字：安

5、全、经济。31701工作面正规支柱柱距为0.65m，排距1.0m，支护密度1.67根/㎡RT=kg×kz×kb×kn×ka×Rb=0.99×0.95×0.9×1.0×1.0×30×9.8=249(KN)式中：Kg：支柱工作系数,取0.99Kz：增阻系数,取0.95kb：不均匀系数，取0.9kn：采高系数，取1.0ka:倾角系数，取1.0Rb：支柱额定工作阻力3.合理支护密度的确定N=Ps/Rt=365/249=1.47(棵/㎡)式中：N：支护密度棵/㎡Ps：支护强度KN／㎡Rt:支柱实际工作阻力KN按照本面选取的支护强度和支柱的

6、实际工作阻力，计算出合理支护密度为1.47棵/㎡。根据公式N=1/ge1.47=1/1.0ee=0.68mN:支护密度棵/㎡g:排距me:柱距m本面选取排距1.0m，柱距0.65m，则根据公式N=1/ge计算得出工作面实际支护密度为1.53棵/㎡大于合理支护密度。3.2减少机道顶板的空顶面积及空顶时间在割煤之前，备足穿顶所需用的穿棒、竹笆，根据顶板情况，先在预挂顶梁下提前连好双层菱形双抗塑料网，连网时，将塑料网拉平拉紧，每隔10cm系一扣结，机组割煤后，采用“跟机挂梁”的方式及时挂梁支设临时柱，顶板不平处，用木料穿实，跟机挂梁根

7、据现场顶板条件而定，一般跟机挂梁距离为15m。另外，在超高段切顶排每隔6m支设一个木垛，减少了切顶排压力超前对机道顶板的影响，从而加强了机道顶板的维护。3.3高标准的工程质量高标准的工程质量是顶板管理的关键。首先必须保证支柱支撑力不低于90KN，其次掌握好支柱迎山角、柱排距、顶梁接顶等情况，如果支柱的初撑力小，由于断层处顶板发生断裂，基本顶会在自重及上覆岩层的重量下发生滑移，而导致摧跨型冒顶事故，造成重大的人员及财产损失。提高支柱初撑力及支柱迎上支设质量，使支柱不仅能承受基本顶的重量，而且能够使基本顶紧贴上覆岩层，让其间的摩擦力

8、足够阻止下位岩层下滑。3.4减少放炮对顶板的影响顶板破碎段需要放炮时，采取“不放顶眼炮，放底眼时少装药”的方式，底眼间距也同时扩大，并且减少装药量，每次同时放炮眼数要少。在工序安排上：分段回柱距离不小于15m支柱与支柱距离不小于8m回柱与割煤距离不小于15m跟机