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1、煤矿综采工作面支护几个技术问题探析 【摘要】煤矿综采工作面采用的是整体液压支架的支护方法,在施工过程中,采用支护机械化,这可大大的改善工作面的支护情况。本文主要对煤矿综采工作面支护的几个技术性问题从工作面的支架选择、两条巷道的超前支护以及特殊工作面顶板的管理方法等方面进行了深入探讨。【关键词】综采工作面支护技术问题1引言煤矿综采的工作面的掘进方向是先掘采区上巷然后是采区下巷,再然后就是掘进切面。但是,由于采区地质情况复杂,构造变化多样,施工人员的专业素质参差不齐,所需材料的供应情况不同,交通运输不便等多种因素的
2、影响,导致巷道掘进速度缓慢。本文针对这些情况,从以下几个方面,对煤矿综采工作面支护的技术性问题进行了探讨。2综采工作面支架选择为了适应煤矿综采工作面的生产要求,需要根据开采条件的不同,选择恰当的液压支架支护方式。液压支架根据其结构特点可以分为掩护式、支撑式、支撑掩护式三种类型。必须根据工作面的顶板条件以及矿井来压的特点,来选择液压支架的类型;必须结合工作面的开采条件,选择恰当的架型和工作方式,以确保综采工作面高效、安全的生产。6液压支架类型众多,但是这些支架都是根据典型的地质条件设计的,在选择时,要根据具体的地形
3、地质条件。2.1确定支架的类型在选择液压支架过程中,首先应根据工作面的开采条件来进行选择。按照使用范围划分,可将液压支架分为用于薄煤层开采液压支架、用于厚煤层放顶煤的液压支架、用于缓倾斜中厚煤层的液压支架、用于开采32—50m煤层的液压支架、用于厚煤层分层开采的铺网液压支架以及用于坚硬顶板条件下的高阻力液压支架等。对于来压较强、顶板完整且瓦斯含量较大的采煤工作面而言,应该选择支撑式液压支架;对于来压不明、顶板破碎的采煤工作面而言,应该选择掩护式液压支架;而对于其他情况而言,应选择支撑掩护式的液压支架。2.2确定液
4、压支架的规格在一般情况下,主要是根据设计工作面的开采煤层最小和最大厚度来确定液压支架规格的。液压支架的最小高度不能大于开采煤层的最小厚度,其最大高度不能小于开采煤层的最大厚度。2.3确定支架工作的阻力6根据设计工作面是直接顶还是基本顶,以及直接顶和基本顶的分级情况,来确定采区工作面所需要的支护阻力的类型及来源,并且依据采区工作面所选用的液压支架的支护能力来进行验算。3综采工作面两巷的超前支护综采工作面两巷的支承压力规律表明,采区工作面采动所产生的动压力对工作面两边巷道的影响较大。为了减轻采动对巷道的影响作用,确保
5、开采工作面有足够的开采空间,需要在巷道还没有受到动压力影响的前提下,或者在影响较小的情况下,提前对工作面两侧的巷道进行维护。根据《煤矿安全规程》中的有关规定,综采工作面在所有安全出口与巷道连接处20m的范围内,必须设置加强支护的措施,并且在此范围内的巷道高度不得低于1.5m。在煤矿的实际生产中,巷道的超前支护距离,应该根据采区工作面超前的压力影响范围来确定,在通常情况下,—般20—30m为比较适合,主要有以下几种超前支护方式:3.1梯形平巷的超前支护采区工作面,在靠近煤壁前10m的范围内,就必须在梯形平巷木棚梁下
6、使用单体液压支柱支护和双排金属铰接顶梁支架支护。在10—20m的范围内,可以使用单体液压支柱支护和单排金属铰接顶梁支架支护。3.2金属拱形平巷的超前支护在采区工作面中,超前3—5m时,采用十字铰接顶梁与金属支柱配套支护的方法6,其支护高度应该大于1.5m,行人侧宽度应该大于0.7m。在距煤壁20m的范围内,要采用在拱形梁下,加打单排金属铰接项梁和单体液压支柱支护的超前支护方法。3.3双向铰接项粱的超前支护双向铰接顶梁是在十字顶梁的基础之上,逐步发展改善而形成的,它不仅克服了十字顶梁的长度短,端头和两巷超前支护时铰
7、点过多的缺点,而且还克服了十字顶梁支柱的支撑位置固定,侧臂力矩大,在焊接部位可能被损坏,运输不便等缺点。双向铰接顶梁应用的原理是直接把接头和侧向连接的耳子焊在金属铰接顶梁的两侧,仅供横向铰接使用。就双向铰接顶梁的连接方式而言,分为沿走向方向和沿倾向方向两种。沿走向方向就是把双向铰接顶梁沿着走向连续铰接,而沿倾向方向就是把双向铰接顶梁沿倾斜方向连续铰接。4特殊工作面顶板的管理措施4.1坚硬顶板的管理措施在坚硬顶板的条件下使用综合开采的开拓方式,会由于顶板大面积悬空而不垮落下来,在来压时顶板突然大面积瞬间垮落,压损液
8、压支架。所以,必须采取特殊的处理措施,其具体方法就是选择大吨位的支撑掩护式支架或者是支撑式支架,对顶板实施高压注水或者实施深孔爆破强制放顶的办法。4.2破碎顶板的管理措施6破碎顶板的主要支护方式是掩护式支架支护。需要根据其具体的实际情况,采用带压擦顶移架、架走向梁、挑顺山梁、铺设金属网等管理措施进行支护。其中,管理破碎顶板的一种有效方法就是在支架顶梁上铺金属网。在开采煤层
