淺析綜采工作面初次放頂技術管理

　　摘 要：綜采工作面初次放頂技術管理直接關系到煤礦的安全狀況、煤礦的生產經濟效益。采煤工作面初次放頂的技術管理重點在于加強頂板管理，減少頂板事故，保證安全生產。為此，本文結合某實際綜采工作面實例，重點介紹了支護設計，以及初次放頂其間的技術管理措施，以確保煤礦的安全生產，提高生產經濟效益。
　　關鍵詞：綜采工作面；初次放頂；支護設計；頂板管理
　　中圖分類號：TD327.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791 （2010)10(c)-0000-00
　　1、概況
　　本工作面設計開采煤層為3上層煤，通過地質資料分析和現場巷道、切眼掘進證實，該工作面范圍內，煤層賦存穩定，煤厚變化不大，煤層平均厚度為7.2m，煤層以亮煤為主，少量鏡煤和暗煤，玻璃光澤，煤巖類型為半亮、半暗型煤。該面煤巖層基本構造形態為一小背斜（張莊背斜），背斜西翼走向105°，傾向15°，煤巖層傾角平均10°；背斜東翼走向168°，傾向78°，煤巖層傾角平均10°；根據巷道的實際揭露資料，工作面內構造比較簡單，除面北部的DF12和西部的F29斷層外，只在工作面切眼上部揭露一條落差1m的正斷層f1，對工作面的正?；夭捎绊懖淮?，另根據物探資料，在工作面中部有一條落差0～3m的正斷層，對工作面的正?；夭捎幸欢ǖ挠绊?，在回采過程中預計還會揭露個別小斷層。
　　2、工作面支護設計
　　2、1液壓支架所需支護強度計算
　　用估算法確定：P＝MR/(K－1）×N×9.8×10-3＝0.74（MPa）
　　式中：P支架支護強度;M最大采高，取3.8m；R煤層頂板巖石容重，取2.7t／m3；K頂板巖石碎脹系數，取1.3；N考慮老頂周期來壓不均衡的安全系數，取2.2。
　　按經驗公式計算：P＝A·M·R×9.8×10-3＝8×3.8×2.7×9.8×10-3＝0.804（MPa）
　　式中：A頂板巖柱相遇采高的倍數，取8。
　　因0.74MPa<0.804MPa，因此工作面支護強度應大于0.804MPa。
　　2、2支護設備選擇
　　3111綜采工作面選用基本架ZZ6200/17/38型支架59組，上下兩端頭各配置3組ZZG6200/23/35型端頭支架。全面共計65組支架，從上端頭至下端頭一次編號1-65號支架。
　　根據以上計算結果，結合煤層采高，綜采面選用ZZ6200／17／38型支撐掩護式液壓支架符合本工作面支護要求。
　　3、初次放頂期間的支護要求及頂板管理
　　本工作面頂板管理采用全部垮落法，配置59組ZZ6200/17/38型支撐掩護式液壓支架，兩端頭各配置3組ZZG6200/23/35型支撐掩護式液壓支架，共65組支架，對工作面實行全支護法管理。
　　3、1正常工作時期
　　采用追機移架的方法對頂板進行及時支護，在采煤機割煤后，先移支架，后移運輸機。正常情況下，采用及時移架少降快移一次到位的方式移架，正常移架滯后采煤機后滾筒3～5架，不超過6架，端面距不大于340mm。頂板破碎及過斷層時，要緊跟采煤機前滾筒帶壓移架或超前移架控制頂板即：當發現片幫嚴重時，不等采煤機割煤就進行移架，再進行其它操作，工藝為：移架→割煤→進刀（牽機）→自端頭順移運輸機。在移架后，若遇面前片幫要及時伸出伸縮梁護頂，減小端面空頂。
　　3、2特殊時期
　　來壓及停采前的頂板管理：根據3115面經驗數據預計該面初來壓步距24-27m，周期來壓步距為12-13m，為此應做好以下工作：1）初采時，必須做好礦壓預測預報工作，由礦壓部門在軌道、運輸順槽掛牌標明來壓位置，來壓前注意觀察現場頂幫變化，及時加強支護；2）工作面支架液壓系統要有足夠的壓力（不低于24MPa），泵站系統壓力不得低于30 MPa，乳化液濃度在3－5％范圍內，超前支護支柱初撐力不低于50KN；3）支架支護狀態良好，系統不滲不漏，安全閥滿足要求；4）按正規循環作業，盡量加快推進速度，盡可能的減小來壓對回采的影響，面前出現地質構造要配合板棚背頂控制頂板，嚴格控制采高，工作面運輸機及時調整順坡，避免支架超高或壓死；5）來壓時要帶壓操作及時拉超前架，正確使用好伸縮梁、護幫板，對頂板及時支護；6）若出現片幫應及時伸出支架伸縮梁，用好護幫板，縮小面前空頂；7）拉架時要做到少降快拉或擦頂移架；8）加強工作面來壓期間礦壓預報觀測，發現工作面兩巷頂板破碎壓力大時，提前采取措施配合傾斜板梁加強支護，超前支護增加支護長度及密度；9）工作面停采時，要編制停采措施加強頂板管理。
　　過斷層及頂板破碎時的頂板管理：工作面過斷層期間（頂板破碎地段），要上下盤順坡并及時拉超前架伸出伸縮梁使用護幫板護幫，移架時配合鋪網及木料控制頂板。斷層落差在1.5米以上時補充措施。
　　3、3工作面端頭頂板管理
　　加強端頭及兩巷超前支護，支柱質量檢查，每班要派人檢查、檢測，發現失效、漏液支柱及時更換，并堅持好支柱二次注液制度；加強工作面及兩巷支護質量、頂板動態監測工作，做好老頂初次來壓，周期來壓期間的頂板管理及預測、預報、記錄工作；超前支護以外錨網支護巷道若出現頂板、開裂、離層、破碎等現象時，要及時采取措施用單體支柱配合板梁打點柱或架棚維護；正常生產中，要根據安設巷道中的頂板離層儀、巷道已暴露斷層、破碎帶及壓力異常地段的支護強度等實際狀況，提前采取措施加強支護，及時改變超前支護形式、長度、密度，保證行人及運輸安全。
　　四、結語
　　綜采工作面初次放頂技術管理直接關系到煤礦的安全狀況、煤礦的生產經濟效益。本文結合筆者從事采煤工作的相關經驗以及某實際工作面的設計，簡要地概述了選用的采煤方法及工作。重點介紹了支護設計，以及初次放頂其間的技術管理措施，以確保煤礦的安全生產，提高生產經濟效益。
　　參考文獻：
　　[1] 張若江. 石灰巖頂板薄煤層采煤工作面的初次放頂管理實踐[J]. 山東煤