煤矿回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程

煤矿回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程
二0一七年二月
煤矿回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程
为加强回采工作面的顶板管理，提升矿井的安全系数，保证员工的人身安全，增强员工的工作环境，确保煤炭资源安全高效的产出，从而增加矿井的经济效益，实现安全生产，特制定回采工作面单体液压支柱支护的工艺流程。

一、单体液压支柱的作用：
1、煤矿回采工作面淘汰木支柱支护使用单体液压支柱配铰接梁支护符合国家对煤矿企业出台的相关文件的要求。

2、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护大大提高回采工作面的支护强度，更好管理顶板。

3、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护提高回采工作面的煤炭资源回采率，不得浪费煤炭资源。

4、煤矿回采工作面使用单体液压支柱配铰接梁支护能够形成正规的走向壁式工作面。

更容易管理，提升回采工作面的质量标准化。

二、采煤方法：
1、工作面布置：1条机巷（运输巷、进风巷），规格在2m×2m；1条回风巷，规格在2m ×2m。

机巷与轨道上（下）山贯通，回风巷与回风上（下）山贯通。

在工作面上下安全出口未贯通前，先沿回采工作面煤层倾向开切眼。

2、采煤方法：采用走向长（短）壁后退式采煤法。

要求：（1）全部采用单体支护；（2）必须沿平巷留好10m（长）×6m（宽）的煤柱；（3）开采前必须形成上下安全出口；（4）采用负压通风。

三、支架布置形式：
工作面采用爆破落煤；悬臂方式采用正悬臂。

所以工作面支架布置形式决定选取齐梁直线柱，即沿工作面走向顶梁和支柱都为直线排列，顶梁为正悬臂架设。

四、支护密度：
支护密度计算
单位顶板面积内支撑顶板的支柱数量叫做密度，单位为：根/平方米。

支护密度是根据顶板压力大小和支柱额定工作阻力来确定的。

顶板压力估算：
4(
~
p)8
gMr
=8×9.8×1×2500
=196000（pa）=196000N/m2=196（kN/m2）
式中 P-单位面积的顶板压力，pa；
M-工作面采高，取1m
R-顶板平均密度，取2500kg/m3
G-常数，g=9.8N/kg。

支柱额定工作面阻力取支柱的平均工作阻力，考虑到地质条件等因素影响时，有
P’=Rt×80%
=250×80%
=200(kn)
式中 P’-支柱平均工作阻力，kN;
Rt-支柱原有的额定工作阻力，kN.
根据P 值大小和支柱的平均工作阻力，确定每根支柱支撑的平均面积S 为
S=L 柱×L 排=p
p ' =196
200 =1.02（m2）
因矿已选用1.0m 的铰接顶梁，每次循环进度为1.0m 。

则柱距为：
L 柱)
m (93.0 1.1
×196×0.1200PK ×'===
排L P 式中 L 柱-采煤工作面的柱距，m;
L 排-采煤工作面的排距，m ；
P ’-支柱平均工作阻力，kN;
K -修正系数。

根据顶梁长度的不同，K 值分别为：
L 排=0.8时，K=1.2；
L 排=1.0时，K=1.1；
L 排=1.2时，K=1.0；
根据计算结果取柱距为0.9m 。

五、控顶距和单位、铰接梁数目确定：
工作面最大控顶距为4m ，最小控顶距为3m ，柱距为0.9m ，排距为1m ，放顶步距为1m ；根据工作面倾斜长度，确定需单体的根数和铰接梁的根数，加上下安全出口20m ，超前支护。

但因煤层赋存原因，煤层厚度变化可能较大，各种型号的单体需一定量备用。

六、回采工作面上下安全出口的支护；
采煤工作面上下安全出口与巷道衔接处的20m 范围内，必须加强支护，巷道高度不得低于
1.6m ，安全出口必须设专人维修，单体出现漏液，单体、梁变形，必须及时更换。

根据顶板岩性和矿压显现的一般特征，采煤工作面上下安全出口由煤壁向外20m ，采用“π”型梁配单体支柱支护，支护形式为“一梁二柱”。

“π”型梁沿巷道方向平行架设在巷道两侧。

七、支护要求：
1、保持顶板的完整性，保证工作面有足够的工作空间，是工作面支护的首要任务，采用走向棚式支护，单体液压支柱配铰接梁支护形式（一根单体配一根铰接梁），支护规格为：排距1m ，柱距0.9m ；支柱迎山角为.
.5~3。

2、工作面最多只保留沿煤层倾向方向4排单体，按照“见四回一”原则，铰接梁与铰接梁之间必须用专用的插销进行连接。

对靠煤壁最远的一排要进行加密支护。

加密方式是在柱距中间沿煤层走向支撑一根单体和交接顶梁。

3、工作面上部回风巷、下部运输平巷的超前支护采用一梁二柱的支护形式（二根液压单体配一根π梁）。

4、由于顶、底板起伏不平或顶板十分破碎，造成支护支护间距过宽的，需在超宽的两支柱
间补加密集柱。

5、备用材料；上回风巷及下运输平巷分别存放一定的单体液压、坑木及竹帘，备用材料距工作面不大于50m，堆放整齐，挂牌计数准确。

6、单体液压支柱的选用：工作面支护的液压支柱要根据煤高来确定，一般情况下要保证回收时能有回柱泄压距离，原则上选用的液压支柱打好后保证有至少300mm的伸缩距离。

八、单体的操作及注意事项：
1、新下井或长期未使用的单体液压支柱在使用之前，应先将单体液压支柱活塞全部伸出，再全部卸载，以排除空气。

2、升柱前必须挖柱窝，并挖至硬底上，严禁支柱打在浮煤或松动的底板上。

3、升柱前要先用注液枪冲刷阀嘴，回柱时，必须使支柱活柱回缩，发现死柱时，先打一临时支柱，再采用挖底的方法回收，严禁用炮崩或机械强行回收。

4、移梁时，必须3人相互配合协调作业。

注液人员要掌握好升柱速度，不能过猛；抬梁人员必须随时注意手的摆放位置，尽量不要放到梁的尽头，以免在移动时挤伤。

5、回收采空区侧的支柱时，人员需躲避到上手边，使用捆好绳索的扳手进行卸压，卸压后在用绳索拉出，严禁人员进入采空区侧拾柱。

对于压埋在矸石中的单体，必须使用葫芦拉出。

6、使用注液枪时，枪口不准对人，注液枪使用后要挂好。

7、移梁放顶必须搞好挡矸质量，防止漏矸串矸，造成埋柱、移柱困难。

8、支柱初撑力不得小于90KN，支柱接顶后，继续供液4至5s再切断液源，以保证初撑力。

9、支柱顶盖与顶梁（顶板）接合严密，不准单爪承载；支柱要迎山有力，所有的支柱要用防倒绳连牢，防止失效支柱倒柱伤人。

10、工作面支柱排距、柱距、迎山角等应符合设计要求。