矿井采煤工作面支护技术研究

矿井采煤工作面支护技术研究

李通文 1 杨炳滔 2

1黔南州贵定县摆哈煤矿，贵州都匀 558000

2贵州省黔南州工信局煤安中心，贵州都匀 558000

摘要：目前，在煤矿生产过程中，多数综采工作面都利用了液压支架支护方法，其能更进一步实现良好的支护效果，有着比较强的稳定性。但是，它需要配备对应的辅助测量，才能够收到理想的支护效果。支架的选取是重要的一个技术性问题。因此，本文深入探讨了在采煤工作面当中的一些支护方式，也就是支架选择、工作面的两巷超前支护、工作面顶板支护以及顺槽支护，力求进一步提升采煤工作面的安全、稳定的作业，不断提升企业经济效益和作业人员的人身安全。

关键词：矿井；采煤工作面；支护技术

引言

随着我国科学技术迅速发展，煤炭企业抓紧实现了机械化的采煤作业。目前，多数煤矿综采工作面都运用了液压支架支护的形式。由于这种技术存在比较强的稳定性能，进而应用范围非常的广泛^[1]。但是，目前需要企业缺乏这个工作的深入认识。因此，本文深入液压支架的选取，其中包含支架种类、液压支架的规格

、液压支架支护的阻力等方面，研究了探讨了在采煤工作面当中的一些支护方式，也就是支架选择、工作面的两巷超前支护、工作面顶板支护以及顺槽支护，力求进一步提升采煤工作质量，进一步推动着我国，煤矿企业持续健康的发展，为社会经济做出更大的贡献。

1液压支架的选取

1.1支架种类分析

按照支架不同的结构和特点，可以将液压支架分成三类，分别是支撑掩护式、支撑式以及掩护式。按照支架运用不同的范围，也能够分成许多类支架，比如：一般把缓倾斜当中的厚煤层液压支架运用到对40-60米厚度的煤层开采过程中^[2]。一般情况下，在对液压支架进行选择过程当中，需要按照实际地质结构和工作开采实际状况来实行，保证支护区域当中运用的支架能够和实际工作需求、相关技术标准相适应。对有着完整性强，瓦斯量大的工作面顶板开采来说，需要根据支撑式的液压直接进行支撑。但是，对顶板已经破损的开采工作面来说，可以对掩护式的液压支架进行选取^[3]。

1.2液压支架的规格

在对液压支架规格进行选择的过程中，立足开采工作面煤层厚度，保证最大支架高度比最大煤层高度要高。但是，对最小支架高度在最小煤层高度上，根据这种方法能够提升在支架支护的效果，进而给采煤工作面安全作业带来强有力的保障^[3]。

1.3液压支架支护的阻力

在对液压支架进行支护能力进行计算过程中，要重点对采煤工作面顶板和基本顶差异性等级改变进行分析，进而对工作面所需要的支护阻力进行明确，保证液压支架最大支护能力要大于采煤工作面所需要的支护阻力。

2工作面的两巷超前支护技术

2.1拱形金属支架的支护技术

对4米替棚超前支护当中，需要关注金属支柱配套的支护，合理利用铰接顶梁。一般情况下，利用最低高度保持到15米，侧宽度需要在0.8米之上，对距煤壁20米的超前支护当中，需要在拱形梁之下增加单排的金属铰接顶梁和单体液压支柱支护，同时也可以在拱形梁增加垫木料，然后给拱形梁的下面增加支柱，配合着钢丝对支柱进行固定，预防含有打过问题而造成支护倒塌。不仅如此，还需要进行加固措施，例如:增加卡揽、对拉杆以及撑木等等。这样就能够更好的保证稳定、安全的支护。

2.2梯型木棚的平巷支护

这种支护方法仅仅能够表现暂时的支护效果，不能作为永久性的支护。通常情况下，在小压力的矿井和浅井当中能够运用这种支护方式^[4]。它的支护过程为：距煤壁大于10米范围当中，在梯形的木棚梁的下面需要运用双排金属铰接顶梁、单体液压支柱来实行支护。在对支柱进行选择过程中，高度范围需要控制在15-20米。这样的支护形式非常的简单，适合作为短期来运用。

2.3双向的铰接顶梁支护

对从十字顶梁支护变化来的双向铰接顶梁支护来说，由于十字顶梁支护缺少一些长度，工作面内含有比较多的绞点数量和非常大的侧壁力矩，在焊接的位置当中，容易对固定支柱位置进行损坏。因此，人们研究出了双向铰接顶梁支护技术。这种支护技术能够对十字顶梁支护存在的问题进行进一步健全，更好强化横向铰接的应用率。顺着倾向和走向是主要的连接方法，其中在顺着走向来连接的过程中，需要对连接铰接顶梁问题进行关注^[5]。

3顺槽支护技术

在15立方米之上的大型顺槽断面综合机械化开采过程中，安装锚杆、锚索缺乏优化强度，在对顺槽进行开采过程中，容易出现变形。为了对这种现状进一步优化，需要在支护过程中运用大强度的组合锚杆，进一步提升预应力承受水平，更好的加强工作面支护的稳定性。对综采工作面来说，组合式的锚杆支护有着较强稳定性的效果，其能够进一步降低顺槽底板和顶板移动量。因此，它可以进一步减小顺槽调节和维修的次数，降低比较多的成本支出。在生产实际当中，这种组合式的锚杆效果显著。它不仅对支护性能进行了加强，还减小了支出。不管对提升煤矿经济效益，还是在安全性方面，都有着比较理想的效果。这种顺槽支护方法的重点就是包含了W型钢带、组合式锚索和锚杆以及配套附件。通常情况下，通过BHRB600钢材来制作为锚杆，其有着比较好的强度和稳定性。一般情况下，锚杆直径是20毫米。锚索制作是通过19股的钢丝来制作而成。它通常的直径是20毫米。同时，我们需要较大强度的薄钢板来制作W型的钢带，其宽度是250毫米，厚度是5毫米。

4工作面的顶板支护方法

4.1破碎顶板的支护

通常情况下，在对破碎顶板进行支护过程当中，需要选择掩护式的液压支架。在实际工作面进行施工的过程中，需要进行对应配套措施，也就是带压擦顶移架、铺设金属网等。只有这样，才能够实现最优的支护效果。其中，铺设金属网问题尤为重要。走向梁可以根据金属网铺设来完成煤壁空顶性能上的优化。不仅如此，还可以保证支架移动的更加稳固。在金属网掩护的影响下，能够科学的对其来移动。

4.2坚硬顶板支护

对硬度比较强的顶板机械化采煤工作面而言，大面积顶板在一定压力作用下会出现倒塌。这个问题严重对液压支架进行损坏。针对这种现象，我们要选取高吨位液压支架，同时也可以对顶板采取高野注水方式来加强支护的性能。不仅如此，还可以根据渗控爆破技术，加强执行煤矿放顶落煤，预防坚硬顶板坍塌而给企业带来一些经济损失。

4.3片帮煤壁的支护方式

当煤壁发生片帮状况的时候，将会严重对煤矿顺利生产活动带来影响。根据这种状况，我们需要进行针对性的预防措施。第一，关注采煤工作面生产技术的运用和管理，更好的降低工作面循环周期，作业技术方式和流程进一步的进行规范，同时关注暴露煤壁时间的控制和管理。第二，合理对支架类别进行选择，根据实际煤矿工作面具体状况来深入分析，选择有着避免片帮作用的支架设备，进一步提升支护的性能。当发生片帮的问题状况下，需要及时采取应急措施，提前进行移架工作和加强支护等方法，预防发生冒顶的问题，进而确保煤矿采煤工作面的安全性、稳定性。

5结论

经过上述分析我们可以看出，对煤矿机械化采煤工作来说，为了进一步提高支护工作的效果，保证安全、稳定的生产，就需要相关研究人员不断进行探索。按照机械化采煤工作面实际的现状，针对性的进行处理对策，关注新技术和新设备的研究，进而提高煤矿开采安全性能，最后进一步提高煤矿企业经济效益。

参考文献

[1]杨会兵.倾斜厚煤层机械化采煤技术研究[J].能源与节能，2018(9)：89-91.

[2]马飞,段向丰.综合机械化放顶煤开采技术应用[J].江西煤炭科技，2018(3)：102-103.

[3] 李强.综采放顶煤工作面超前支护式液压支架的应用及其效果[J].机械管理开发，2018(2)：67-69.

[4]李霞.机械化采煤工作面支护技术探讨[J].机械管理开发，2017(7)：143-144.

[5]张磊.浅析煤矿综合机械化采煤工艺[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2013(2)：130-131.

作者：李通文，男，侗族，籍贯:贵州省天柱县，工程师，2001年7月毕业于贵州工业大学茶店校区煤炭生产与管理专业，一直从事煤矿安全生产技术管理工作，黔南州贵定县摆哈煤矿 黔南州 558000

通讯作者：杨炳滔，男，侗族，籍贯:贵州省天柱县，正高级工程师，本科2006年7月毕业于河南理工大学安全工程专业，工程硕士，从事煤矿安全监管工作，黔南州工信局煤安中心 黔南州 558000