張?bào)w蒙 韓飛 石昌玉

摘 要：綜采放頂煤工作面是進(jìn)行煤礦生產(chǎn)中較為多見的綜采面之一，在這種工作面在生產(chǎn)是需要進(jìn)行高效支護(hù)，以保證煤礦生產(chǎn)的安全性與效率性，本文首先分析了這種采煤工作面采用的端頭支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀，并對(duì)其端頭支護(hù)方案進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：綜采放頂煤工作面；端頭支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.079

0 引言

在我國(guó)進(jìn)行綜采放頂煤工作面的采煤工作時(shí)進(jìn)行端頭支護(hù)通常用到電機(jī)與傳動(dòng)裝置等，需要占用較大的生產(chǎn)空間，因此很多煤礦對(duì)于放頂煤的應(yīng)用非常慎重，而端頭放頂煤更會(huì)是支護(hù)維護(hù)難度加大，基于此我們要對(duì)這類綜采工作面的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究。

1 對(duì)放頂煤進(jìn)行端頭支護(hù)的現(xiàn)狀研究

1.1 排頭支架現(xiàn)狀分析

我們?cè)诿旱V中應(yīng)用的早期排頭支架通常存在一些問(wèn)題，如支護(hù)能力不足、相關(guān)設(shè)備不夠靈活輕便、支護(hù)效率低下等，因此采用排頭支架的采煤工作面通常存在放煤效率低的問(wèn)題，而且放頂煤時(shí)還可能會(huì)被煤掩埋了機(jī)頭，給清理維護(hù)增加了難度，也給在井下作業(yè)的工作人員帶來(lái)危險(xiǎn)，并且其后部的輸送機(jī)也會(huì)發(fā)生跑鏈?zhǔn)鹿?，支架與機(jī)頭等結(jié)構(gòu)難以向前推移，正是因此采用排頭支架技術(shù)會(huì)使煤炭資源的開采出現(xiàn)回收率低下、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的情況，這也就增加了煤炭生產(chǎn)成本，甚至在一些煤礦中還會(huì)因?yàn)槊禾抠Y源浪費(fèi)而造成自燃，給井下安全生產(chǎn)帶來(lái)阻礙，而煤礦生產(chǎn)中排頭區(qū)域常常存在一些地質(zhì)條件的復(fù)雜因素，其位置上非常重要，因?yàn)槭沁M(jìn)出工作面工人的必經(jīng)之路，如果設(shè)備太過(guò)復(fù)雜且體量龐大，各種設(shè)備之間還互相穿插連接，配套關(guān)系設(shè)計(jì)難以理清的前提下，給工人留出通道空間的難度就加大了，在放頂煤作業(yè)中進(jìn)行端頭排頭支架技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)與早期的中間架技術(shù)有關(guān)，而現(xiàn)有多重影響因素共同作用的結(jié)果就是端頭排頭區(qū)的支護(hù)技術(shù)從早期的單體支柱甚至液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展到現(xiàn)在，支架技術(shù)應(yīng)用從單輸送機(jī)發(fā)展為雙輸送機(jī)，提升了采煤的效率。

1.2 排頭支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)布置方式分析

在煤礦生產(chǎn)中放頂煤作業(yè)所用的設(shè)備中機(jī)頭與機(jī)尾都是設(shè)計(jì)復(fù)雜、體量較大的，但在作業(yè)中工作面中間架在空間上很難再容納，因此采用合適的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)行支護(hù)就成了技術(shù)需要，通常我們進(jìn)行排頭支架的現(xiàn)場(chǎng)布置有兩種方式：其一是如果工作面有相應(yīng)配套的端頭液壓支架那么就可以在中間支架與端頭支架中間進(jìn)行排頭支架的設(shè)置；其二就是如果放頂煤工作面并沒有設(shè)置相應(yīng)的端頭液壓支架，那么就可以在三種布置模式中選擇，第一種就是上下巷道分別進(jìn)行一組排頭支架的布置，而在中間架附近再設(shè)置一組排頭支架，這種模式中排頭支架不要進(jìn)行放煤作業(yè)，只是進(jìn)行支撐。第二種是緊挨著巷道的那一側(cè)設(shè)置上兩組支架，第三種則是利用排頭架與邁步梁技術(shù)結(jié)合進(jìn)行布置。

1.3 過(guò)渡支架應(yīng)用綜合問(wèn)題分析

在放頂煤作業(yè)中所用的過(guò)渡支架往往會(huì)設(shè)置在前后兩個(gè)輸送機(jī)的相應(yīng)機(jī)頭機(jī)尾處，輸送機(jī)所配套的減速器與電機(jī)等則要與支架靠近設(shè)置，在開采中兩個(gè)輸送機(jī)之間的距離應(yīng)該保持，因此過(guò)渡段所用的過(guò)渡支架應(yīng)該進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的特殊設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的考慮思路如下：首先后尾梁的掩護(hù)范圍要盡量大這樣才能為后邊的輸送機(jī)提供足夠的運(yùn)行與提供空間，其次為了能夠使輸送機(jī)之間的距離保持住，過(guò)渡支架底座箱的相應(yīng)結(jié)構(gòu)也會(huì)被縱向縮小，這樣才能保證輸送機(jī)間距離的合理性。最后就是由于過(guò)渡支架必須具有放煤功能，因此在結(jié)構(gòu)上還要注意，要用單擺桿機(jī)構(gòu)，同時(shí)將擺桿與底座間的千斤頂撤掉而通過(guò)兩排四柱結(jié)構(gòu)布置來(lái)使后部空間增大，頂梁通過(guò)銷軸和后尾梁連接，這中間設(shè)有一對(duì)平衡千斤頂可調(diào)節(jié)控制尾梁的高度和狀態(tài)，確保架的縱向穩(wěn)定性。而在尾梁體內(nèi)設(shè)置伸縮插板，能夠進(jìn)行放煤的控制。

2 端頭弧形結(jié)構(gòu)模型以及端頭支護(hù)方案

在回采工作面不斷推進(jìn)下，基本頂達(dá)到極限跨距而直接頂垮落的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致斷裂破斷、破壞的巖塊失穩(wěn)回轉(zhuǎn)下沉，這就形成工作面的初次來(lái)壓。在回采工作面的推進(jìn)下，基本頂產(chǎn)生周期性破斷，逐漸形成工作面周期來(lái)壓。沿著工作面傾斜方向，工作面頂板在中部可看成砌體梁結(jié)構(gòu)，在工作面的兩端頭部位的破斷線呈現(xiàn)弧形，逐漸形成弧形三角塊結(jié)構(gòu)，弧形三角塊結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著工作面的推進(jìn)不斷的破斷失穩(wěn)。在工作面推過(guò)后，直接頂隨著垮落或者下沉，最終和基本頂發(fā)生離層，。而基本頂在直接頂發(fā)生離層后，因?yàn)閭?cè)向支撐壓力的作用在側(cè)向煤體內(nèi)發(fā)生斷裂，并且回轉(zhuǎn)和彎曲下沉。因此，建立如圖所示的端頭弧形三角塊結(jié)構(gòu)模型。這其中回采面巷道位于關(guān)鍵塊B的下方，而巖體A為巷道側(cè)煤體上方的基本頂巖層，巖快B作為本區(qū)段采空區(qū)的弧形三角塊，巖體C作為采空區(qū)的斷裂巖體。在工作面的推進(jìn)下，B塊巖體會(huì)逐漸發(fā)生旋轉(zhuǎn)下沉，位態(tài)和穩(wěn)定性都發(fā)生變化，C塊巖體下方的矸石被壓縮下沉，A塊巖體下方的巖體受采場(chǎng)超前側(cè)向支撐壓力的影響會(huì)逐漸發(fā)生變化。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，端頭支護(hù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用具有較大的意義，我們要根據(jù)煤礦本身的情況和綜采面的技術(shù)要求進(jìn)行端頭支護(hù)設(shè)計(jì)，本文所呈現(xiàn)的端頭支護(hù)方案還有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，希望相關(guān)單位的同仁在工作中根據(jù)煤礦生產(chǎn)需要靈活運(yùn)用端頭支護(hù)的方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊虎子.綜采放頂煤工作面端頭支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017（18）：112+119.

[2]張沛頂.綜采放頂煤工作面端頭支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].采礦技術(shù)，2010，10（04）：72-73.