煤矿综采工作面支护技术问题探讨

邵国志

（陕西华电榆横煤电有限公司小纪汗煤矿，陕西榆林 719000）

煤矿综采工作面支护技术问题探讨

邵国志

（陕西华电榆横煤电有限公司小纪汗煤矿，陕西榆林 719000）

我国作为一个煤矿大国，煤矿综采的技术问题是非常重要的，煤矿综采工作面采用液压支架支护方法，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。本文主要探讨煤矿综采工作面支护技术问题，研究了煤矿开采过程中支架的选型、工作面两巷的超前支护等，以便更好的促进煤矿开采工作面支护技术的提高与发展，提高开采效率，确保煤矿工作面的有效生产。

煤矿 综采工作面 支护技术

运用液压支架对煤矿综采工作面进行支护，对工作面支护的效果有着显著的提高。但是平常中相对于液压支架在煤矿开采中的有效应用，需要借助合理的支护措施才能使其发挥最大的作用，本文结合实际的条件，对相应的支架选择及支护措施的应用加以探讨。

1　支架的选择

1.1确定支架类型

根据不同的划分依据，支架可以划分为不同的类型。根据特点及结构加以划分，可以分为支撑式支架、掩护式支架及支撑掩护结合式支架。根据支架使用范围加以划分，又可分为用于煤矿开采环节的液压支架、用于中厚煤层缓倾斜环节的液压支架以及用于铺网厚煤层分层环节的液压支架等。

1.2确定支架型号

在工作面开采中的煤层厚度在设计上有所不同，而支架型号的选择则应依据这些不同的煤层厚度进行合理选择。在支架与煤层的高度关系上，要确保支架高度的最大值高于煤层高度的最大值，而支架在高度的最小值方面则要小于煤层高度的最小值，只有这样，才能真正发挥支架作用，因此支架型号的确定要做到科学合理。

1.3确定支架阻力

支架在设计过程中，在工作面顶板上存在着不同的设计分类，此外，在基本顶分级方面也存在着差异性，因此，选择支架时，要参照液压支架具备的支护能力进行验算工作，以确定出最终的工作面需要的支护阻力数值。此外，需要注意的一点是，液压支架具备的支护能力必须大于工作面需要的支护阻力。

2　综采工作面的具体支护方式

煤矿综采工作面在工作过程中形成的动能给工作面两巷施加了重要的影响，并通过工作面两巷的支撑压力规律得以呈现出来，因此，要通过这一压力规律，在煤矿综采巷道还未受压或受压较小时，采取措施对综采工作两巷加以必要的提前维护，从而减小煤矿开采过程中，工作面两巷承受的压力，给工作面留出足够的作业空间。在煤矿生产的实际过程当中，一般要根据综采工作面所承受的压力范围大小来确定工作面两巷的实际维护距离。

2.1金属拱形支架的支护要点

当替棚的超前距离达到3到5米时，就需要开展相应的支护措施，一般采用十字铰接而成的顶梁，外加金属支柱相结合的方式进行，保证支架的高度要大于1.5米，同时支架侧面的行人宽度要大于0.7米。支护距离与煤层距离在20米的范围时，拱形梁要相应地加装金属类的铰接顶梁，再配合单体的液压支柱共同支护。另外，也可加打中柱于拱形金属支架下方，然后从中柱顶部和拱形金属架之间的空隙塞加木头，但要进行相应的加固，以确保木料的坚固，保障支柱稳定性。

2.2梯形木棚支护要点

采用梯形木棚作为超前支护方式时，要依据支护和煤层的间距开展相对应的支护措施。支护距离与煤层距离在20米内时，选择单排铰接顶梁，配合单体液压支柱共同支护。当支护距离与煤层距离在10米范围内，要在原有梯形木棚基础之上使用双排铰接顶梁，配合单体液压支柱进行共同支护。

2.3双向铰接支护要点

双向铰接顶梁的支护方法是由十字顶梁工艺加以改进而成的新工艺方法，有效改善了十字顶梁长度的缺陷，由于在超前支护过程中端头及两巷的铰点过密，而支撑的位置又比较固定化，因此会造成侧臂的力矩数值过高，对焊接部位造成损坏，影响到运输的便捷程度。双向铰接具有较少的铰接点，在铰接点的具体位置上也做了合理定位，增强了铰接点的负荷力。为便于实现铰接顶梁在连接上的持续性，双向铰接根据走向加以伸，既能连接普通铰接顶梁，又可以达到向倾斜方向的连续连接。

3　顺槽的具体支护

当顺槽采用普通的锚索和锚杆时，强度难以达标，会使得顺槽产生高度变形。在处理这类问题时，可以考虑选择用强度更高，预应力表现性能更佳的锚杆支护系统。一方面顺槽的顶底板移近量、两帮移近量及顺槽顶板离层量等数值会相应的下降，而且顺槽不易变形；另外一方面，因为顺槽两帮收敛量和顶板离层的控制效果十分良好，在一定程度上可以有效增强顺槽质量，避免频繁维修。根据生产过程中的应用和实践，我们已经可以验证出强度更高，预应力表现性能更佳的锚杆支护系统对顺槽支护起到较为重要的作用，具有较强的实施性，同时也能促进经济的不断发展，降低支护成本。然而技术的进一步改进和实施，也为综采工作面创造了良好的生产条件。

4　涉及到特殊工作面时的管理措施

4.1顶板破碎

当遇到煤矿顶板发生破碎时，我们一般情况下选用掩护式支架来进行支护，这主要基于掩护式支架较适宜顶板的来压较小及煤矿顶板不够完整的情况，同时，也可以根据顶板具体的破碎程度，选用支撑掩护相结合式的支架类型进行支护工作。在支护措施的选择上，要结合具体破碎情况，一般采用在顶梁进行金属网铺设的方式防治顶板破碎。

4.2坚硬顶板

当煤矿顶板较硬时，要相应选择支撑式的支护办法，这主要是由于支撑式的支护办法较适宜顶板硬度较高及来压较强的顶板支护，此外，也可以根据实际情况，选用支撑与掩护相结合的支护办法，缓解顶板对液压支架造成的压力影响。

4.3易片帮煤壁

煤壁片帮对煤矿的开采作用力非常大。在处理这个问题时，可以采用合理的预防和管理措施进行维护。可以缩短循环周期促进正规循环作业的实施。支架的合理选择，可以起到立即支护的作用。对相关问题进行处理，就要采取合理的预防和管理措施，对其进行解决。

5　结语

随着科技进步及开采技术的完善，综采工作面技术以其先进性，提高了煤矿开采效率及质量，与此同时，综采工作面中的支护工作愈加凸显出重要性。为保障煤矿开采的安全性，要做好支架的型号选择，科学采用支护方法，最大化地发挥支架在支护中的作用，切实做好综采工作面支护工作。

［1］尚彦亭.关于煤矿综采工作面支护技术问题的探究［J］.科协论坛（下半月），2013，（7）：45-46.

［2］杨建钢.煤矿综采工作面支护技术问题探究［J］.中国新技术新产品，2012，（22）：76.

［3］崔本群.煤矿综采工作面支护的几个技术问题［J］.科技风，2011，（11）：141.