關于綜采工作面停采的頂板支護技術的研究

劉明亮

（大同煤礦集團有限責任公司馬脊梁礦，山西 大同 037027）

引言

近些年以來，綜合機械化已經逐步成為煤礦生產中不可或缺的采煤技術，其在一定程度上推動了礦井生產朝著規模化、現代化、機械化的方向發展，可以說是確保煤礦高產、安全、高效的重要保障。綜采工作面停采前的頂板支護，不僅能夠確保采煤人員和相關設備的快速回撤，而且還能為進一步的開采創造良好的條件。本文將會對綜采工作面停采時頂板支護技術進行深入分析，旨在為采煤行業的發展提供有價值的借鑒。

1 支護方式及停采位置的選擇

1.1 支護方式的選擇

傳統煤礦進行井巷支護時通常會采用短梁以及單體鋼柱進行支護，但是該方法存在一定的缺陷。例如單體柱自身強度比較弱、鋼梁支護面積有限，這些不足都有可能影響支護的進行乃至支護工作的整體質量。同時該類支護方法的安全系數相對較低，導致施工過程缺乏足夠的安全保障。目前頂板支護方式選用的是液壓支架，該方式自身具有一定的強度，從根本上提高了頂板支護的安全系數，能夠保障支護工作的順利進行。

1.2 停采位置的選擇

設計和施工人員要對礦壓的分布情況進行全方位的分析，擴大礦壓儀表的測量范圍，查找壓力分布規律，準確規劃其步距；相關工作人員還應該加強礦壓測量人員的管理工作，以確保對礦壓變化的實時監測；要加強支架工作阻力變化的分析，規范工作人員的各項操作，確保數據的真實性和可靠性；要對頂板支護工作進行合理規劃，停采位置最好選擇在壓力比較穩定的地區，盡可能避開壓力周期性變化的地區；要根據實際測量數據對步距予以分析，以準確選擇停采位置；在壓力釋放之后，最好繼續開采2～4m，然后停采，以確保機道和支架頂板位置壓力變化趨于穩定；在確定停采位置之后，不僅要對其壓力變化情況加以密切關注，而且還要注意水文地質條件，以便保證支護工作的整體質量。

2 頂板支護的主要技術

2.1 鋪繩、掛網技術

為了提高頂板支護質量，避免發生冒頂事故，需要將鋪繩、掛網技術引入到頂板支護體系之中。掛鋼絲繩一般是平行采面溜子布置，從回風巷上幫往下進行布置直至運輸巷下幫煤壁，然后還要在幫錨上固定栓牢。距停采線10m處開始沿著走向方向掛第一根鋼絲繩，將鋼絲繩間距設置到與采煤機截深一致即可。鋪網范圍的確定主要是沿著從上端頭至下端頭一次進行鋪設，并且在距停采線10m處開始鋪網，一直鋪到停采線煤壁。將采面高度調節至2.5～2.6m，便于采面支架順利進入。鐵絲網搭接處每隔200mm要進行扎緊處理，最好選擇14＃鐵絲。此過程要求鋼絲繩沿著鐵絲網下方進行鋪設，并且將鋼絲繩和鐵絲網捆綁在一起，鋼絲繩繩間距為600mm，捆綁間距為200mm。鋪鐵絲網和鋼絲繩階段，嚴格按照標準從上往下進行鋪設，而且要求鐵絲網和鋼絲繩鋪設在支架伸縮梁頂部，鐵絲網和鋼絲繩要呈現出一條直線。

2.2 支設走向托棚技術

采面回撤階段，停采線煤壁與支架伸縮梁之間是支架回撤的主要通道，其寬度最好控制在2m以上，以實現快速回撤和安全回撤。綜采工作面停采之后，要及時進行走向托棚的頂板支護，最大限度保證回撤安全。走向托棚一般是沿著平行上下巷架設，配合單體液壓支柱支護，采用11號工字鋼梁，支架寬度和支護間距相同，每架需要支設一根支柱和一根鋼梁，而且要求支柱緊貼煤壁進行支撐。工字鋼梁支設過程中要求一端緊貼煤壁，另一端插入支架伸縮梁上，其伸入伸縮梁的搭設長度要超過500mm。在工字鋼即將到達支架前梁頂部時，要將支架降至距頂板200～300mm，便于工字鋼順利放入支架前梁上端［1］。

2.3 采面煤壁支護技術

在回撤過程中，基本上會采用采面煤壁支護技術，因為其能夠確保支護工作的安全進行，預防了煤壁的片幫等安全事故。該技術首先要將采面割至停采線，然后借助錨網支護煤壁，鋼筋錨桿直徑26mm，長度1 800mm，沿著煤壁頂板向下施工4排間距800×800mm的錨桿，同時每根錨桿還要使用兩條錨固劑。

2.4 采面上下端頭尾巷支護技術

當采面回采到停采線時，尾巷和上下端頭靠近采空區的位置，從下往上打設3個間距小于3m的木垛，木垛排距600mm，并沿著頂線打設雙排密集支柱，每兩棵為一組，組間距為400mm。

3 停采支護的重要性

3.1 停采支護技術的推廣價值

通過對礦壓分布規予以分析，建議將停采線的位置選定在壓力非周期性變化的位置，然后利用鉆探的方式進行進一步分析，由此確定工作面距停采線位置不會受地質構造的影響。撤架通道頂板通常會采用錨網＋W鋼帶混合支護技術，因為該項技術從支護強度和支護形式角度都能夠很好地控制頂板，以達到預想的支護效果。同時上述操作還能預防頂板的下沉量，保證通道頂板完好無損。從安全角度考慮，停采支護技術還能夠確保撤退工作的有序進行，為接替面盡快實現投產創造了良好的條件，提高了煤礦企業的經濟效益。所以，停采支護技術在綜采工作面停采支護工作中被廣泛使用，具有不容忽視的推廣價值［2］。

3.2 頂板支護及后期工作的順利開展

首先，在頂板支護過程中，工作人員要對工作面頂板的實際情況進行全面分析，并且在擴幫、抹角位置做好頂板支護工作，同時還可以采用錨桿、錨網以及錨索實現聯合支護作業，必要的時候也可以采用錨索鋼梁的補打。在綜采工作面兩巷超前10m范圍內，要實施鋼梁錨索補打鎖口施工，從而確保撤退的安全性。其次，相關部門和人員應當切實做好支架管理工作，在工作面回采階段，要嚴格按照規范和標準做好支架檢修工作，確保工作面停采階段頂板支護不存在質量問題。再次，在停采時要保證工作面高度、機道的寬度比較合理，工作面的煤壁、刮板輸送機和支架處于一條直線上，并且鏈網本身的質量未發生改變，巷尾、頭巷應該保持暢通，頂板和底板必須平整。在撤退之前要盡可能對工作面的浮煤予以清理，保證工作面的整潔干凈，以便為日后的撤退工作奠定基礎。

4 停采支護過程中應該注意的事項

4.1 停采前施工各環節的需要

在工作面停采時，相關人員要嚴格按照規范做好各個環節的操作，如防塵隔爆措施、保證通風順暢、安全檢查系統性能等。這樣不僅可以保證工作面風量和風速滿足實際需求，而且還能保證軌道運輸安全設施、電氣開關設施、運輸機、通訊照明以及礦壓檢測儀等儀器設備齊全和正常運轉［3］。如果上述的某個環節不符合要求，切勿進行生產操作。

4.2 停采階段設備故障的避免

在停采階段，設備管理人員要對采煤機、刮板輸送機和膠帶運輸機進行詳細檢查，主要查看其是否能夠正常的運轉。對于存在運轉異常的設備，要立刻予以維修，符合要求之后才能應用到生產中去。與此同時，煤礦企業還應當提高對設備的檢修力度，保證設備運轉階段更加的安全和合理。工作面停采結束后，要按照實際需要做好支護工作，促使煤礦開采的正常的進行，保證退出的安全可靠。

5 結語

在煤礦生產階段，綜采工作面停產時的頂板支護工作尤為重要，因為其支護質量的好壞會極大地影響煤礦的安全生產，甚至還會危及工作人員的生命安全。所以，在停采后頂板支護工作的過程中，要嚴格按照標準進行支護，以確保設備能夠快速撤出。同時，煤礦企業還要加強綜采工作面停產支護工作的改革及創新，緊跟時代發展的步伐，并且為員工營造良好的工作環境，從而提高煤礦企業的經濟效益。

［1］ 程傳平.對綜采工作面停采前后頂板支護技術的探討［J］.現代物業·新建設，2014（7）：148－149.

［2］ 李志超.綜采工作面停采的頂板支護技術研究［J］.價值工程，2013（21）：67－68.

［3］ 李國留.綜采工作面停采的頂板支護技術探討［J］.科技風，2014（13）：34－35.