浅析综采工作面初次放顶技术管理

　　摘 要：综采工作面初次放顶技术管理直接关系到煤矿的安全状况、煤矿的生产经济效益。采煤工作面初次放顶的技术管理重点在于加强顶板管理，减少顶板事故，保证安全生产。为此，本文结合某实际综采工作面实例，重点介绍了支护设计，以及初次放顶其间的技术管理措施，以确保煤矿的安全生产，提高生产经济效益。
　　关键词：综采工作面；初次放顶；支护设计；顶板管理
　　中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791 （2010)10(c)-0000-00
　　1、概况
　　本工作面设计开采煤层为3上层煤，通过地质资料分析和现场巷道、切眼掘进证实，该工作面范围内，煤层赋存稳定，煤厚变化不大，煤层平均厚度为7.2m，煤层以亮煤为主，少量镜煤和暗煤，玻璃光泽，煤岩类型为半亮、半暗型煤。该面煤岩层基本构造形态为一小背斜（张庄背斜），背斜西翼走向105°，倾向15°，煤岩层倾角平均10°；背斜东翼走向168°，倾向78°，煤岩层倾角平均10°；根据巷道的实际揭露资料，工作面内构造比较简单，除面北部的DF12和西部的F29断层外，只在工作面切眼上部揭露一条落差1m的正断层f1，对工作面的正常回采影响不大，另根据物探资料，在工作面中部有一条落差0～3m的正断层，对工作面的正常回采有一定的影响，在回采过程中预计还会揭露个别小断层。
　　2、工作面支护设计
　　2、1液压支架所需支护强度计算
　　用估算法确定：P＝MR/(K－1）×N×9.8×10-3＝0.74（MPa）
　　式中：P支架支护强度;M最大采高，取3.8m；R煤层顶板岩石容重，取2.7t／m3；K顶板岩石碎胀系数，取1.3；N考虑老顶周期来压不均衡的安全系数，取2.2。
　　按经验公式计算：P＝A·M·R×9.8×10-3＝8×3.8×2.7×9.8×10-3＝0.804（MPa）
　　式中：A顶板岩柱相遇采高的倍数，取8。
　　因0.74MPa<0.804MPa，因此工作面支护强度应大于0.804MPa。
　　2、2支护设备选择
　　3111综采工作面选用基本架ZZ6200/17/38型支架59组，上下两端头各配置3组ZZG6200/23/35型端头支架。全面共计65组支架，从上端头至下端头一次编号1-65号支架。
　　根据以上计算结果，结合煤层采高，综采面选用ZZ6200／17／38型支撑掩护式液压支架符合本工作面支护要求。
　　3、初次放顶期间的支护要求及顶板管理
　　本工作面顶板管理采用全部垮落法，配置59组ZZ6200/17/38型支撑掩护式液压支架，两端头各配置3组ZZG6200/23/35型支撑掩护式液压支架，共65组支架，对工作面实行全支护法管理。
　　3、1正常工作时期
　　采用追机移架的方法对顶板进行及时支护，在采煤机割煤后，先移支架，后移运输机。正常情况下，采用及时移架少降快移一次到位的方式移架，正常移架滞后采煤机后滚筒3～5架，不超过6架，端面距不大于340mm。顶板破碎及过断层时，要紧跟采煤机前滚筒带压移架或超前移架控制顶板即：当发现片帮严重时，不等采煤机割煤就进行移架，再进行其它操作，工艺为：移架→割煤→进刀（牵机）→自端头顺移运输机。在移架后，若遇面前片帮要及时伸出伸缩梁护顶，减小端面空顶。
　　3、2特殊时期
　　来压及停采前的顶板管理：根据3115面经验数据预计该面初来压步距24-27m，周期来压步距为12-13m，为此应做好以下工作：1）初采时，必须做好矿压预测预报工作，由矿压部门在轨道、运输顺槽挂牌标明来压位置，来压前注意观察现场顶帮变化，及时加强支护；2）工作面支架液压系统要有足够的压力（不低于24MPa），泵站系统压力不得低于30 MPa，乳化液浓度在3－5％范围内，超前支护支柱初撑力不低于50KN；3）支架支护状态良好，系统不渗不漏，安全阀满足要求；4）按正规循环作业，尽量加快推进速度，尽可能的减小来压对回采的影响，面前出现地质构造要配合板棚背顶控制顶板，严格控制采高，工作面运输机及时调整顺坡，避免支架超高或压死；5）来压时要带压操作及时拉超前架，正确使用好伸缩梁、护帮板，对顶板及时支护；6）若出现片帮应及时伸出支架伸缩梁，用好护帮板，缩小面前空顶；7）拉架时要做到少降快拉或擦顶移架；8）加强工作面来压期间矿压预报观测，发现工作面两巷顶板破碎压力大时，提前采取措施配合倾斜板梁加强支护，超前支护增加支护长度及密度；9）工作面停采时，要编制停采措施加强顶板管理。
　　过断层及顶板破碎时的顶板管理：工作面过断层期间（顶板破碎地段），要上下盘顺坡并及时拉超前架伸出伸缩梁使用护帮板护帮，移架时配合铺网及木料控制顶板。断层落差在1.5米以上时补充措施。
　　3、3工作面端头顶板管理
　　加强端头及两巷超前支护，支柱质量检查，每班要派人检查、检测，发现失效、漏液支柱及时更换，并坚持好支柱二次注液制度；加强工作面及两巷支护质量、顶板动态监测工作，做好老顶初次来压，周期来压期间的顶板管理及预测、预报、记录工作；超前支护以外锚网支护巷道若出现顶板、开裂、离层、破碎等现象时，要及时采取措施用单体支柱配合板梁打点柱或架棚维护；正常生产中，要根据安设巷道中的顶板离层仪、巷道已暴露断层、破碎带及压力异常地段的支护强度等实际状况，提前采取措施加强支护，及时改变超前支护形式、长度、密度，保证行人及运输安全。
　　四、结语
　　综采工作面初次放顶技术管理直接关系到煤矿的安全状况、煤矿的生产经济效益。本文结合笔者从事采煤工作的相关经验以及某实际工作面的设计，简要地概述了选用的采煤方法及工作。重点介绍了支护设计，以及初次放顶其间的技术管理措施，以确保煤矿的安全生产，提高生产经济效益。
　　参考文献：
　　[1] 张若江. 石灰岩顶板薄煤层采煤工作面的初次放顶管理实践[J]. 山东煤