機械化采煤工作面支護技術分析

孔雷 李金龍

摘 ? 要：我國大部分煤礦的綜采工作面都應用液壓支架的支護方式，可以實現不錯的支護效果，具備較強的穩定性，然而，務必具備相應的輔助策略，才可以實現最為顯著的支護效果，像是選擇支架即是個十分關鍵的技術性問題。為此，本文主要分析了機械化采煤工作面的一些支護技術，即選擇支架、工作面兩巷超前支護、順槽支護、工作面頂板支護。

關鍵詞：機械 ?采煤工作面 ?支護技術 ?液壓支架

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0017-02

基于科技水平的不斷提升，煤礦業已逐步開展機械化采煤。當今大部分的煤礦綜采工作面都應用液壓支架的支護形式，因為此技術的穩定性較強，因此具備較廣的應用范圍。然而，當今不少企業缺少對此工作的認知。下面，筆者主要對機械化采煤工作面的支護技術進行分析，旨在全面提高采煤工作質量，促進國內煤礦領域的穩定與健康發展。

1 ?選擇支架

1.1 支架的種類

根據支架特點和結構的不同之處，能夠劃分液壓支架為三種，即掩護式、支撐式、支撐掩護式。根據支架的應用范圍不同，也能夠劃分非常多種的支架，像是一般將緩傾斜中厚煤層液壓支架應用于開采30～50m厚度的煤層中。通常在選用支架時應根據實際的地質結構與工作開采現狀進行，確保支護區域上應用的支架可以實現實際的工作需要和技術標準。針對具備較強完整性、較大瓦斯量的工作面頂板開采而言，應結合支撐式液壓支架加以支撐。然而，針對頂板業已破損的開采工作面而言，能夠選擇掩護式液壓支架。

1.2 支架的規格

在選用支架規格時應立足于開采工作面煤層的厚度，確保最大的支架高度顯著高于最大的煤層高度，然而，針對最小的支架高度應在最小煤層高度以上，結合如此的方式增強支架的支護效果，從而保證提升采煤工作面的安全施工。

1.3 支架的支護阻力

在計算液壓支架能力時，需要重點分析采煤工作面頂板跟基本頂的差異性等級改變，進而很好地明確工作面要求的支護阻力，應確保液壓支架的最大支護能力比采煤工作面要求的支護阻力大。

2 ?工作面兩巷超前支護

2.1 拱形金屬支架支護

對于大概4m替棚的超前支護中，應注重金屬支柱的配套性支護，以及科學地使用鉸接頂梁，通常使其最低高度保持在15m，側寬度也應在0.8m以上，對于距煤壁大概20m的超前支護中，應在拱形梁下加打單排金屬鉸接頂梁與單體液壓支柱支護，也能夠在柱頂和拱形梁建墊木料，再向拱形梁下加打支柱，結合鋼絲牢牢固定支柱，避免存在打過等現象而導致支護倒塌。除此之外，還應實施加固措施，像是增加卡纜、加打撐木、對拉桿等，如此一來，才可以確保更加穩定地進行支護。

2.2 梯型木棚平巷支護

梯型木棚平巷支護方式僅僅體現暫時性支護的效果，不可充當永久支護，一般在小壓力礦井或淺井中適用。其支護過程是：距煤壁大概10m的范圍，在梯形木棚梁下應用雙排金屬鉸接頂梁和單體液壓支柱進行支護，在選用支柱時，控制為15～20m的高度范圍。如此的支護形式較為簡單，適宜短期應用。

2.3 雙向鉸接頂梁支護

對于以十字頂梁支護演變來的雙向鉸接頂梁支護而言，因為十字頂梁支護缺少充足的長度，工作面中存在過多的鉸點數量和較大側壁力矩，在焊接位置較易損壞固定支柱的位置。為此，出現了雙向鉸接頂梁支護技術。如此的支護技術可以很好地完善十字頂梁支護存在的缺陷，從而實現橫向鉸接應用率的強化。順著走向和順著傾向是其應用的兩種主要連接方式，其中，在順著走向進行連接時應關注連續鉸接頂梁問題。

3 ?順槽支護

在至少為15m2的大型順槽斷面煤礦綜合機械化開采時，安裝錨桿和錨索缺少強度的優化，在開采順槽時較易形成變形。為了優化如此的現狀，應在支護中應用強度大的組合錨桿，以使預應力的承受能力提升，實現工作面支護穩定性的強化。對于綜采工作面而言，組合式錨桿支護具備尤為穩定的效果，可以大大減小順槽底板與頂板的移進量，以及使兩幫移進量和頂板離層量減少，還可以很好地避免順槽變形現象。另外，因為改進了順槽底板與頂板移進量，所以可以降低調整、維修順槽的頻率，降低成本支出。在生產實踐中，如此的組合式錨桿十分有效，不但強化了支護性能，而且可以降低支出，無論是對于煤礦經濟效益的提升，還是保障安全性上，都具備滿意的效果。如此的順槽支護重點涵蓋組合式錨桿與錨索、W型鋼帶、配套附件。一般以BHRB600鋼材制作錨桿，其具備十分理想的穩定性和強度，錨桿通常是20mm的直徑。錨索的制作是由1×19 的鋼絲捻制，其通常是20mm的直徑。務必以強度較高的薄鋼板制作W型鋼帶，其大概是250mm的寬度和5mm的厚度。

4 ?工作面頂板支護

4.1 破碎頂板支護

一般在支護破碎頂板時應選用掩護式液壓支架。在具體的工作面施工過程中，還應實施相應的配套措施，即帶壓擦頂移架和金屬網的鋪設等，只有如此，才可以實現最為理想的支護成效。其中，金屬網的鋪設問題顯得非常關鍵，走向梁能夠結合金屬網的鋪設實現煤壁控頂性能的優化，還可以確保支架移動的穩定性，基于金屬網掩護影響之下，可以非常順利地進行移動。

4.2 堅硬頂板支護

對于具備較堅硬的頂板綜合機械化采煤工作面當中，面積較大的頂板在形成壓力的情況下會在一剎那坍塌，這會嚴重損壞液壓支架。根據如此的現象，需要選用較高噸位的液壓支架，也能夠對頂板采區高壓注水的手段強化支護性能。除此之外，還能夠結合深孔爆破技術，強制執行煤礦放頂落煤，避免堅硬頂板的坍塌而形成一些經濟損失。

4.3 片幫煤壁支護

如果煤壁出現片幫的情況，那么將嚴重制約煤礦的順利生產。鑒于此，務必搞好相應的防范工作。一是應注重采煤工作面生產技術的應用以及管理，實現工作面循環周期的減小和循環作業技術方式、流程的規范，注重管理和控制暴露煤壁的時間。二是科學地選用支架的類別，結合實際的煤礦工作面顯著具體進行分析，應選擇具備相應防片幫作用的支架設備，從而實現支護性能的提升。在出現片幫現象的情況下，務必迅速實施應急對策，像是事先開展移架工作、強化支護等，避免出現冒頂的情況，以保障煤礦采煤工作面的穩定和安全。

5 ?結語

綜上所述，對于煤礦綜合機械化采煤工作面而言，為了實現支護工作效果的提升，確保穩定、安全地生產，要求有關工作者不斷探究，根據機械化采煤工作面的實際現狀，實施處理對策，注重新設備與新技術的探究，從而實現煤礦開采的安全性，最終大大提升煤礦企業的經濟效益。

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