关于煤矿综采工作面支护技术分析

代二柳

摘 要：随着经济社会的不断发展，工业化程度的不断加剧，煤炭资源的需求量也在不断提升。由此也促进了煤矿开采业不断发展，然而相较于其他行业而言，煤矿开采作业属于高危行业，而且生产作业环境非常复杂、恶劣，给开采人员的生命财产安全构成很大威胁。为此必须要采取有效措施进行科学支护，改善综采工作面的施工情况。下文笔者结合自己的工作实践，对煤矿综采工作面支护技术进行探讨，分析综采工作面支护技术存在的问题及相关处理，希望能够更好地确保综采工作面的正常工作，提升煤矿生产效益，促进煤矿的持续发展。

关键词：煤矿；综采工作面；支护技术

1支架的选择

具体实施过程中，通常涉及支架类型的选择与支架规格的选择，同时还包括支架工作阻力的确定等几个方面。

1.1 支架类型的确定。由于支架的结构和支护特点的不同，目前液压支架基本架型包括支撐式、掩护式和支撑掩护式等几种类型。同时依照其使用范围的不同又有很多类型之分。通常情况下，液压支架的选择是根据工作面的实际情况进行选择的，所选的液压支架必须要达到合适性，才能更好的发挥其支护作用。如果工作面为瓦斯含量较高，压力强烈，工作面顶板比较完整，就应当选着支撑式的液压支架；倘若工作面为破碎顶板，来压不明显则可以选择掩护式液压支架；综采工作面为普通条件，可以选择支撑掩护式液压支架。

1.2支架规格的确定。在不同煤层厚度设计开采过程中，应当依照煤层的实际条件，科学的选择支架的规格，依照煤层的最大高度对支架的高度进行确定，通常必须要高过煤层的最大高度。而选择支架的最小高度，也应当只要煤层的最小高度进行确定。

1.3支架工作阻力的确定。工作面的顶板与基本顶的分级在设计上存在很大不同。因此，选择支架的过程中应当验算支架的支护能力，进而确定支架的工作阻力。但在支护的过程中液压支架的支护能力必须要大于工作面的支护阻力。

2工作面两巷的超前支护

2.1拱形金属支架。在3-5m替棚的超前过程中，必须要对金属支柱配套支护与十字铰接顶梁进行运用，其高度一般在15m以上，行人侧宽度则不能小于0.7m。对于超前支护距煤壁20m范围内的支架支护，可对单体液压支柱支护和单排金属铰接项梁在拱形梁下进行加打，也可将中柱加打于拱形梁下，木料垫于拱形梁与柱顶之间，通过钢丝拴牢支柱，以免滑动现象引起倒柱。另外还要对拉杆、加打撑木、增加卡缆等加固措施进行实施，以促使支柱稳定性的进一步增加。

2.2梯形木棚平巷。10m范围内靠近煤壁时，将单体液压支柱支护及双排金属铰接顶梁用于原梯形木棚梁下。而对单体液压支柱支护与单排金属铰接顶梁进行选择时，则这一范围为10-20m。

2.3双向铰接项粱支护。该种支护是由十字顶梁改进而来的，而十字顶梁长度一般较短，在超前支护死亡过程中，两巷与端头的铰点过多，侧臂力矩较大，固定支柱支撑位置，在焊接部位容易受到损坏，且存在运输不便的缺点。而通过改进形成的双向铰接顶梁对这些问题进行了妥善处理。其在金属铰接顶梁的中间两侧，直接焊接了侧向连接的接头与耳子，以促使横向铰接的有效运用。沿倾向与沿走向是双向铰接顶梁的两种连接方式，前者为普通铰接顶梁连接，沿倾斜方向对双向铰接顶梁进行了连续的铰接；而后者沿走向对双向铰接顶梁进行了连续的铰接。

3顺槽支护

针对15-18m2的顺槽断面的大型煤矿综采工作面而言，锚索与锚杆较为普通，没有足够的强度，使得顺槽严重变形。对于这一问题的处理，可以对高强度、高预应力组合的锚杆支护系统进行选用，对综采工作面顺槽的支护起着一定程度的作用。通过高强度、高预应力组合的锚杆支护系统的使用，在综采工作面顺槽中可以比普通的锚杆支护巷道起到更为有利的作用，其中就、顺槽顶底板移近量、顶板离层量、两帮移近量等方面都能够得到有效的降低，且顺槽的变形程度也会得到明显的改善。而另一方面，由于顺槽两帮收敛量和顶板离层的良好控制，有效的避免了对顺槽的多次维修。通过生产的不断实践，已经对高强度、高预应力组合锚杆支护系统在大断面顺槽支护中的作用进行了验证，其技术的实施是较为可行的，同时能够非常显著的促使经济效益的增长，对支护成本的降低非常有利。而通过还技术的进一步实施，也为综采工作面创造了高效生产的良好条件。对于该系统技术的组成，主要包括了高强度W型钢带、强力锚索和锚杆、相关的配套附件。一般选用专用钢材（BHRB600）对强力锚杆杆体进行制作，为左旋无纵筋螺纹钢杆，其杆体直径约为22mm；而强力锚索的制作材料为1×19根的钢丝捻，形成钢绞线，其直径约为20mm；选用薄钢板作为高强度W型钢带的制作材料，通过多道轧辊，对冷弯、滚压进行连续实施并达到成型，钢带宽度为280mm，厚度为5mm左右。

4工作面顶板的管理

4.1破碎顶板

对于破碎顶板的支护，一般对掩护式支架进行选用。而在具体的支护过程中，可对金属网铺设、挑顺山梁、带压擦顶移架等措施进行实施。其中，金属网的铺设，在破碎顶板的管理中，起着尤为重要的作用。在煤壁前控顶范围内，为了能够顺利移动支架，展开顶网，可将走向梁架于金属网上，顶板预先由走向梁支撑，同时在金属网的作用下，掩护支架的顺利前移。

4.2坚硬顶板

综采作用于坚硬顶板条件下，大面积悬空的顶板在来压期间，会瞬间垮落，此时液压支架就可能会被压坏。处理此问题，可对大吨位的支撑掩护式支架进行选用，也可对顶板进行高压注水，同时利用深孔爆破促使放顶的强制实施。

4.3易片帮煤壁

煤壁片帮对煤矿生产的影响较大，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。①对工作面生产技术进行有效管理，缩短循环周期，促使正规循环作业的有效实施，对煤壁暴露时间进行有效的控制。②支架的选择必须合理，能够立即进行支护，且具备一定的防帮片装置，端面距离较小，同时又较大强度的支护能力。③当帮片有所发生时，必须立即对相应措施进行实施，将移架措施提前，及时进行支护，有效预防冒顶的发生。

5结语

总而言之，在支护技术的实际应用中，应具体结合工作面的开采条件，对适宜的支护支架进行选择，并对相关的问题进行有效的处理，才能够促使综采工作面生产的安全和高效。