综采工作面支护新技术

第一章综采工作面支护新工艺新技术

工作面支架是平衡工作面顶板压力的一种结构物。从整体来看，由工作面支架所支护的工作空间这一小结构，必须与开采后上覆岩层（主要是裂隙带岩层）所形成的大结构相适应。由实际综采工作面液压支架使用情况可知，工作面支架必须具备两个特点：其一，必须具有一定的可缩性；其二，支架的可缩量与其支撑力必须有良好的配合关系。支架是处在对上覆岩层“煤壁—支架—采空区已冒落的矸石”的支撑体系中，相对来说，煤壁的可缩量很小，采空区已冒落的矸石则有较大的可缩量，而支架处于两者之间。一般称支架的“工作阻力—可缩量”曲线为支架特性曲线。回采工作面支架主要是梁与柱的配合，顶梁一般是刚性的，而支柱常由活柱及缸体两节组成，由于其间的配合形成了可缩性，因而支架的特性主要是由支柱的特性来决定的。

综采工作面支护包括，工作面支护、工作面端头支护和回采巷道的加强支护3项内容。

第一节工作面支护新工艺新技术

一、稳定顶板的支护

（一）适应架型

（1）支撑式液压支架。

（2）支撑掩护式液压支架。

（二）支护方式

（1）及时支护。

（2）滞后支护。

（三）技术要求

（1）顶板整体性强时，选用支撑式液压支架，并采取滞后支护方式。这样能使整体性强的顶板有适量的下沉或破碎，便于对整体性强的顶板的控制，但滞后支护的时间必须根据实际情况确定，力求滞后时间适当。

（2）顶板整体性较差时，选用支撑掩护式液压支架，并采取及时支护方式，这样才能有效地控制顶板。

（3）顶板局部破碎时，应采取护顶防冒顶措施。

二、破碎顶板的支护

（一）适应架型

（1）支撑掩护式液压支架。

（2）掩护式液压支架。

（二）支护方式

（1）及时支护。

（2）超前支护。

（三）技术要求

（1）顶板破碎较严重、且压力不大时，选用掩护式液压支架，并采取滞后支护方式和相应的防冒顶护顶措施。

（2）顶板破碎一般、压力较大时，选用支撑掩护式液压支架，并采取及时支护方式。

（3）在顶板破碎且片帮难以使液压支架移步时，可采取超前移架支护方式，采煤机通过超前移架的支架时，必须防止割坏支架顶梁，这种支护方式仅在局部地段采用。

（四）技术措施

（1）带压擦顶移架。

（2）挑顺山（平行煤壁）护顶梁。

（3）架走向（垂直煤壁）棚护项。

（4）架走向梁护顶。

（5）铺金属网护顶。

（6）固化煤壁与顶板。

（7）撞楔（贯钎）法防治局部冒顶。

三、坚硬顶板的支护

（一）适应架型

（1）支撑式液压支架。

（2）支撑掩护式液压支架。

（二）支护方式

（1）滞后支护。

（2）及时支护。

（三）技术要求

（1）一般支架的支护强度应不低于10002

kN m，依据不同的条件可在1000～

/

12002

/

kN m之间取选。

（2）支架顶梁长度尽量缩短，以4m 左右为宜。

（3）支架的初撑力要高，以接近工作阻力为宜，以便有效地控制顶板的离层，降低顶板对支架的冲击载荷。

（4）支架最好装有大流量安全阀，特别是前梁千斤顶要装上大流量安全阀。

（四）技术措施

（1）爆破法强制放顶。

（2）超前深孔松动爆破。

（3）挑落式深孔爆破。

（4）浅孔式爆破。

（5）深浅孔综合爆破。

（6）顶板注水软化压裂。

四、分层顶板的支护

（一）适应架型

（1）掩护式液压支架。

（2）支撑掩护式液压支架。

（二）支护方式

（1）及时支护。

（2）超前支护。

（三）对支架的要求

（1）顶梁较短，有活动侧护板。

（2）带伸缩式前探梁。

（3）拉架力大，能实现带压擦顶移架。

（4）顶梁底座等构件的周边结构要圆滑，保证移架时不扯网。

（四）支护要求与措施

（1）及时支护新暴露出来的金属网假顶。

（2）移架前必须处理掉割煤时留下的煤皮，严防因支架卸载而突然冒落，引起金属网崩网事故发生。

（3）支架要排列整齐，间距保持均匀，严防架间出现网兜。

（4）在支架顶梁前至煤壁间架走向（垂直煤壁）梁，超前支护因片帮造成下沉的金属网假顶。

（5）支架间架设走向棚，托住架间网兜。

第二节综采工作面端头支护新工艺新技术

一、端头支护的重要性

工作面端头是指工作面与两巷的交接处。端头处的悬顶面积大、时间长，机械设备多，又是进（出）材料和人员的交通口，所以必须采取措施加强支护。特别是工作面端头处的顶板事故约占工作事故的1/4～1/3，故搞好工作面两端头处的支护管理是十分重要的。

二、端头支护方式的选择原则

确定端头支护方式时，主要考虑端头悬顶面积的大小、顶板压力的大小及其稳定性（稳定程度）、回采巷道原用支护方式、工作面与两巷的联系特点、工作面生产工艺特点，端头设备布置形式等因素。

三、综采工作面端头支护方式

（一）端头液压支架支护

（1）支架型式目前国产端头液压支架主要有支撑式和支撑掩护式两种架型。它们均靠设在主、副架间的液压推移装置迈步前移。

（2）适用条件端头液压支架适用于工作面倾角较小，两巷断面大，顶板比较完整的条件下使用。

（3）支架布置方式。使用工作面端头液压支架时，一般每个端头安一组两架。下端

头液压支架与巷道转载机的相互位置有中置式和偏置式两种；图（2－1－1）所示为中置式。根据实际情况，配用相应的辅助支护仍是很有必要的，如图（2－1－1）所示的出口处设大抬棚。

（二）普通液压支架支护

（1）适用条件与端头液压支架的适用条件基本相同，只是它是靠设在支架与输送机间的推移装置移步的，所以其对较破碎的顶板也是比较适用的。

（2）支架布置方式如图2－1－2。

每个端头一般安置2～3架工作面普通支架。因受输送机机头、机尾的影响，端头液压支架往往比工作面内的液压支架滞后一步（约600mm)。采用这种支护方式时应解决好液压支架与刮板输送机机头、机尾的连接问题，并采取措施维护好转载机机尾处的顶板，同时要配用相应的辅助支护。为弥补普通液压支架顶梁短的不足，可采取接长其前梁的方法。