悬移支架机采放顶煤工作面防治片帮关键技术研究

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1、悬移支架机采放顶煤工作面防治片帮关键技术研究王志浩　贺威威（郑州煤炭工业〈集团〉有限责任公司杨河煤业有限公司，河南郑州452382）【摘　要】42051机采工作面煤壁的片帮主要与煤体的顶板压力、抗剪强度、煤体性质有关，增大支架的工作阻力以减缓煤壁压力或进行煤壁注水以提高煤体抗剪强度是防止煤壁片帮主要途径，使煤层片帮和顶煤脱落现象得到有效控制，保证了工作面的正常推进，减少了因处理片帮和顶煤脱落而带来的不安全隐患，收到了较好的效果。.jyqk0，采高为h，当弹簧刚度较大时，杆体端部不发生侧向位移。根据杆件的整体平衡

2、条件，两端有水平反力M0/h。取x断面以下部分为分离体如图（c），以x截面的形心为中心建立力矩平衡方程得：当sin（4.49x/h）=1时，ω取最大值，即4.49x/h=2kπ+π/2（k为整数），解得：x=（1.39k+0.35）h考虑实际情况，取x=0.5h，此时ω的最大值为1.37M0/Fp。上述煤壁片帮的力学分析表明，杨河煤业42051工作面煤壁主要发生的是剪切破坏，片帮主要部位是煤壁的中部。但无论是煤壁的拉裂破坏还是剪切破坏，煤壁最大挠度点在距底板0.65倍处。可以看出，煤壁的片帮主要与煤体的顶板压力

3、、抗剪强度、煤体性质有关，增大支架的工作阻力（或放顶煤开采使得承压远离煤壁）以减缓煤壁压力或进行煤壁注水以提高煤体抗剪强度是防止煤壁片帮主要途径。2　煤壁防治片帮技术2.1　提高支架工作阻力对于放顶煤开采，支架除了做到对顶煤的全封闭外，支架合理的工作阻力既要能够支承顶板、抵抗顶板来压，又要能够缓解煤壁压力，减缓甚至消除煤壁片帮和断面漏冒。从支撑顶板的要求出发，所需要的支架工作阻力并不大，但是从缓解煤壁的片帮而言，高工作阻力可以减小煤壁处压力，有利于缓解煤壁片帮。对于工作面支架的工作阻力的求解，可以对A点取矩，则

4、可得顶板压力与支架工作阻力的关系式为：pLP+RLS+TtanφL-Th-qL2/2-γhL2/2=0（7）式中：R——支架工作阻力；LP——煤壁达到顶板破断电A的距离；LS——支架支承合力作用点到顶板破断点A的距离；L——老顶破断岩块的长度；q——老顶上部岩层的载荷；T——老顶破断岩块的水平力。式（7）表面：煤壁处的压力随着支架工作阻力R的增大而减小，因此提高支架工作阻力，有利于减缓煤壁的压力，小的工作阻力将会导致煤壁片帮的面积和深度的迅速扩大。2.2　煤壁浅孔注水技术由于“三软”煤层具有强度低，易破碎特点，

5、因此选择合适的注水压力对煤壁的养护，透水半径，注水效果影响较大，通过注水实验注水压力超过5MPa，煤壁由于注水压力过大易造成人为的片帮，低于3MPa扩散半径太小，注水时间长，注水效果差，因此注水压力控制在3~5MPa之间。2.3　其他煤壁片帮防治技术（1）加强支架的支护质量，确保所有支架均达到初撑力，尤其是来压前，要将支架调到最佳状态，使悬液支架的顶梁平行，并保证接顶质量，确保支架平、严、实、安全阀灵敏可靠。（2）采取带压拉架方式进行支架拉移，拉移时，要有专人观察托梁、上挡矸板的情况，如有意外立即停止，待处理正

6、常后再行操作；移架后支架的前柱应与顶梁垂直，后柱前倾2～3°，保证支护有力。（3）带压拉架技术。（4）加快工作面推进速度2.4　取得的效果（1）提高了开机率，改进后大大减少停机支护时间，采煤机开机率由原来的19%，提高到30.5%，提高了经济效益。节约了大量的支护材料，降低了吨煤成本。（2）通过改进采煤工艺、调整液压支架的工作状态，采用综合防治煤壁片帮技术有效防治了煤壁片帮严重现象，使对煤层片帮的治理由被动支护变为主动防护，使煤层片帮和顶煤脱落现象得到有效控制，保证了工作面的正常推进，减少了因处理片帮和顶煤脱落

7、而带来的不安全隐患，收到了较好的效果。［责任编辑：刘展］