末采工作面頂板支護技術革新與應用
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摘 要：基于柳灣煤礦綜采工作面在設備的拆除過程中，針對受到頂板壓力大破碎等特殊情況的制約，充分考慮拆除期間頂板管理。為了解決61114工作面末采期間頂板維護管理的難題，參考其他礦的支護方式并結合我礦多年經驗，對工作面頂板支護形式進行了優化，現場實踐表明，對今后柳灣煤礦綜采工作面末采及回收期間的頂板管理具有深遠的影響。
關鍵詞：末采工作面;頂板支護技術;研究
0 前言
采煤工作面的末采工作，講究安全高效且便于支架的拆除回收，本文針對柳灣煤礦回采工作面末采做了研究，確保了安全高效的末采。
1 工作面基本情況
61114工作面所采煤層為太原組11#煤，煤層平均厚度為5.4m，煤層傾角0°～7°，平均4°左右。10#煤與11#煤層間距為3.15m，直接頂為3.15m厚的黑灰色泥巖，抗壓強度38.9MPa，10#煤平均厚度1.63m，直接頂為2.19m厚的黑灰色泥巖，抗壓強度38.9MPa，9#煤平均厚度1.53m，基本頂為5.6m厚的黑灰色K2石灰巖，抗壓強度94MPa?；镜诪?m厚的深灰色泥巖，含鋁質遇水變軟膨脹，抗壓強度14.7MPa。
61114工作面開采工藝為傾斜長壁綜合機械化放頂煤采煤法。頂板管理采用全部垮落法。工作面的順槽長1989m，工作面采長200m，放煤采用多口單輪順序均勻放煤。采高2.6m，放煤高度2.8m。工作面上方9#、10#煤已被小窯嚴重破壞，無法開采，回采過程中工作面頻繁進出小窯破壞區，頂板破碎情況明顯。為了解決上述難題，我們在末采期間，參考同類條件工作面，優化支護參數，解決上述問題。
2 綜采工作面原支護方式和存在的問題
2.1 原支護方式
原回采工作面末采中，支護形式具體為：工作面推進到距停采線2.7m時，把液壓支架與運輸機的連接銷摘開，只移溜不拉架割最后四刀煤。第一刀割煤后在液壓支架頂梁上方插入π梁。π梁沿走向方向放置，每一個支架插兩根，互相平行，間距0.75m。π梁垂直于煤壁，梁頭距煤壁0.3m。第二刀、第三刀割煤后把支架上方的π梁每刀拔出0.6m。第四刀割煤后把π梁拔出使梁頭頂住煤壁，并及時在π梁的靠煤壁梁頭下支設一根單體液壓支柱。確保支護后的回架通道高度自底板至支架護幫板油缸下不低于2.6m，寬度自煤幫至支架伸縮梁端頭（收回時）不少于2.4m。
2.2 采用上述施工方法，主要存在問題
?、僖揽看│辛悍ㄖёo頂板，頂板為被動支護，受支護材料強度的局限，容易造成漏頂，掩埋支架;②人員在支架上方空頂作業，遇有頂板隱患時，容易被煤矸壓傷;③長期反復作業，頂板的松動圈發生了離層，給頂板的維護帶來了困難;④人員的操作復雜，安全措施針對性不強，給現場帶來了隱患。
3 優化后的支護方式
參考經驗優化后61114工作面末采中，頂板支護形式具體為：工作面距停采線還有2.7m時，割煤時只移溜不拉架，采用錨—網—W鋼帶聯合支護，錨索補強支護，工作面割煤循環進度為600mm，每割20～50m后（根據現場頂板情況而定），停機停溜，開始平行工作面支護。錨桿支護采用Φ20mm×2.2m的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，配套一支MSCK2355（超快）和一支MSK2355（快速）型錨固劑，配合眼徑24mm的高強直眼托餅，壓3200mm×280mm×3mm的W鋼帶貼頂板支護頂板，錨桿預緊扭矩不小于190牛﹡m。工作面每推進一個循環，進行一排錨桿支護。錨桿間排距為1.0m×0.6m。施工完畢后方可進行下一循環。錨桿共計施工5排。
當工作面局部頂板破碎或壓力較大無法正常施工錨桿時，可先在支架頂梁上方架設π型梁后在支架中間施工錨桿，托餅壓規格為400mm×280mm×3mm金屬托板貼金屬網支護頂板，錨桿預緊扭矩不小于190牛*m。工作面每推進一個循環，進行一排錨桿支護。錨桿間距為1.5m，排距為0.6m，五花布置。
錨索支護采用Φ17.8mm×6.3m的鋼絞線，托板為300mm×300mm×16mm的鋼板，及相配套的錨具，錨索預緊力不低于140kN。錨索施工在第二排與第三排錨桿之間及第四排與第五排錨桿之間，錨索間距4.5m，排距1.2m，三花布置。確保支護后的回架通道高度自底板至支架護幫板油缸下不低于2.6m，寬度自煤幫至支架伸縮梁端頭（收回時）不少于2.4m。
4 經濟效益分析
?、賹崿F了工作面安全高效。頂板支護由之前的被動支護變為主動支護，增加了頂板支護安全指數，減少了材料消耗，節約生產;②提高工作效率，縮短末采、回收周期時間。參照以為類似工作面回收支架，需15天時間，本次改進支護工藝后，回收支架只用了10天時間，明顯縮短工期，提高效率;③支護效果好，增加了拆架通道利用率，減少了起底工作量，提高工人勞動積極性;④便于施工操作，確保 了安全性，為日后同類巷道的施工具有較好的參考價值。
5 應用效果及推廣前景
?、偻ㄟ^本次末采頂板支護技術革新，頂板支護由之前的被動支護變為主動支護，增加了頂板支護安全指數，既滿足了回收需要，又消除了頂板隱患，保證職工安全，為安全末采及回收創造了條件;②此種支護方式簡單，速度快，參照以為類似工作面回收支架，需15天時間，本次改進支護工藝后，回收支架只用了10天時間，明顯縮短工期，提高效率。
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