关于综采工作面停采的顶板支护技术的研究

刘明亮

（大同煤矿集团有限责任公司马脊梁矿，山西 大同 037027）

引言

近些年以来，综合机械化已经逐步成为煤矿生产中不可或缺的采煤技术，其在一定程度上推动了矿井生产朝着规模化、现代化、机械化的方向发展，可以说是确保煤矿高产、安全、高效的重要保障。综采工作面停采前的顶板支护，不仅能够确保采煤人员和相关设备的快速回撤，而且还能为进一步的开采创造良好的条件。本文将会对综采工作面停采时顶板支护技术进行深入分析，旨在为采煤行业的发展提供有价值的借鉴。

1 支护方式及停采位置的选择

1.1 支护方式的选择

传统煤矿进行井巷支护时通常会采用短梁以及单体钢柱进行支护，但是该方法存在一定的缺陷。例如单体柱自身强度比较弱、钢梁支护面积有限，这些不足都有可能影响支护的进行乃至支护工作的整体质量。同时该类支护方法的安全系数相对较低，导致施工过程缺乏足够的安全保障。目前顶板支护方式选用的是液压支架，该方式自身具有一定的强度，从根本上提高了顶板支护的安全系数，能够保障支护工作的顺利进行。

1.2 停采位置的选择

设计和施工人员要对矿压的分布情况进行全方位的分析，扩大矿压仪表的测量范围，查找压力分布规律，准确规划其步距；相关工作人员还应该加强矿压测量人员的管理工作，以确保对矿压变化的实时监测；要加强支架工作阻力变化的分析，规范工作人员的各项操作，确保数据的真实性和可靠性；要对顶板支护工作进行合理规划，停采位置最好选择在压力比较稳定的地区，尽可能避开压力周期性变化的地区；要根据实际测量数据对步距予以分析，以准确选择停采位置；在压力释放之后，最好继续开采2～4m，然后停采，以确保机道和支架顶板位置压力变化趋于稳定；在确定停采位置之后，不仅要对其压力变化情况加以密切关注，而且还要注意水文地质条件，以便保证支护工作的整体质量。

2 顶板支护的主要技术

2.1 铺绳、挂网技术

为了提高顶板支护质量，避免发生冒顶事故，需要将铺绳、挂网技术引入到顶板支护体系之中。挂钢丝绳一般是平行采面溜子布置，从回风巷上帮往下进行布置直至运输巷下帮煤壁，然后还要在帮锚上固定栓牢。距停采线10m处开始沿着走向方向挂第一根钢丝绳，将钢丝绳间距设置到与采煤机截深一致即可。铺网范围的确定主要是沿着从上端头至下端头一次进行铺设，并且在距停采线10m处开始铺网，一直铺到停采线煤壁。将采面高度调节至2.5～2.6m，便于采面支架顺利进入。铁丝网搭接处每隔200mm要进行扎紧处理，最好选择14＃铁丝。此过程要求钢丝绳沿着铁丝网下方进行铺设，并且将钢丝绳和铁丝网捆绑在一起，钢丝绳绳间距为600mm，捆绑间距为200mm。铺铁丝网和钢丝绳阶段，严格按照标准从上往下进行铺设，而且要求铁丝网和钢丝绳铺设在支架伸缩梁顶部，铁丝网和钢丝绳要呈现出一条直线。

2.2 支设走向托棚技术

采面回撤阶段，停采线煤壁与支架伸缩梁之间是支架回撤的主要通道，其宽度最好控制在2m以上，以实现快速回撤和安全回撤。综采工作面停采之后，要及时进行走向托棚的顶板支护，最大限度保证回撤安全。走向托棚一般是沿着平行上下巷架设，配合单体液压支柱支护，采用11号工字钢梁，支架宽度和支护间距相同，每架需要支设一根支柱和一根钢梁，而且要求支柱紧贴煤壁进行支撑。工字钢梁支设过程中要求一端紧贴煤壁，另一端插入支架伸缩梁上，其伸入伸缩梁的搭设长度要超过500mm。在工字钢即将到达支架前梁顶部时，要将支架降至距顶板200～300mm，便于工字钢顺利放入支架前梁上端［1］。

2.3 采面煤壁支护技术

在回撤过程中，基本上会采用采面煤壁支护技术，因为其能够确保支护工作的安全进行，预防了煤壁的片帮等安全事故。该技术首先要将采面割至停采线，然后借助锚网支护煤壁，钢筋锚杆直径26mm，长度1 800mm，沿着煤壁顶板向下施工4排间距800×800mm的锚杆，同时每根锚杆还要使用两条锚固剂。

2.4 采面上下端头尾巷支护技术

当采面回采到停采线时，尾巷和上下端头靠近采空区的位置，从下往上打设3个间距小于3m的木垛，木垛排距600mm，并沿着顶线打设双排密集支柱，每两棵为一组，组间距为400mm。

3 停采支护的重要性

3.1 停采支护技术的推广价值

通过对矿压分布规予以分析，建议将停采线的位置选定在压力非周期性变化的位置，然后利用钻探的方式进行进一步分析，由此确定工作面距停采线位置不会受地质构造的影响。撤架通道顶板通常会采用锚网＋W钢带混合支护技术，因为该项技术从支护强度和支护形式角度都能够很好地控制顶板，以达到预想的支护效果。同时上述操作还能预防顶板的下沉量，保证通道顶板完好无损。从安全角度考虑，停采支护技术还能够确保撤退工作的有序进行，为接替面尽快实现投产创造了良好的条件，提高了煤矿企业的经济效益。所以，停采支护技术在综采工作面停采支护工作中被广泛使用，具有不容忽视的推广价值［2］。

3.2 顶板支护及后期工作的顺利开展

首先，在顶板支护过程中，工作人员要对工作面顶板的实际情况进行全面分析，并且在扩帮、抹角位置做好顶板支护工作，同时还可以采用锚杆、锚网以及锚索实现联合支护作业，必要的时候也可以采用锚索钢梁的补打。在综采工作面两巷超前10m范围内，要实施钢梁锚索补打锁口施工，从而确保撤退的安全性。其次，相关部门和人员应当切实做好支架管理工作，在工作面回采阶段，要严格按照规范和标准做好支架检修工作，确保工作面停采阶段顶板支护不存在质量问题。再次，在停采时要保证工作面高度、机道的宽度比较合理，工作面的煤壁、刮板输送机和支架处于一条直线上，并且链网本身的质量未发生改变，巷尾、头巷应该保持畅通，顶板和底板必须平整。在撤退之前要尽可能对工作面的浮煤予以清理，保证工作面的整洁干净，以便为日后的撤退工作奠定基础。

4 停采支护过程中应该注意的事项

4.1 停采前施工各环节的需要

在工作面停采时，相关人员要严格按照规范做好各个环节的操作，如防尘隔爆措施、保证通风顺畅、安全检查系统性能等。这样不仅可以保证工作面风量和风速满足实际需求，而且还能保证轨道运输安全设施、电气开关设施、运输机、通讯照明以及矿压检测仪等仪器设备齐全和正常运转［3］。如果上述的某个环节不符合要求，切勿进行生产操作。

4.2 停采阶段设备故障的避免

在停采阶段，设备管理人员要对采煤机、刮板输送机和胶带运输机进行详细检查，主要查看其是否能够正常的运转。对于存在运转异常的设备，要立刻予以维修，符合要求之后才能应用到生产中去。与此同时，煤矿企业还应当提高对设备的检修力度，保证设备运转阶段更加的安全和合理。工作面停采结束后，要按照实际需要做好支护工作，促使煤矿开采的正常的进行，保证退出的安全可靠。

5 结语

在煤矿生产阶段，综采工作面停产时的顶板支护工作尤为重要，因为其支护质量的好坏会极大地影响煤矿的安全生产，甚至还会危及工作人员的生命安全。所以，在停采后顶板支护工作的过程中，要严格按照标准进行支护，以确保设备能够快速撤出。同时，煤矿企业还要加强综采工作面停产支护工作的改革及创新，紧跟时代发展的步伐，并且为员工营造良好的工作环境，从而提高煤矿企业的经济效益。

［1］ 程传平.对综采工作面停采前后顶板支护技术的探讨［J］.现代物业·新建设，2014（7）：148－149.

［2］ 李志超.综采工作面停采的顶板支护技术研究［J］.价值工程，2013（21）：67－68.

［3］ 李国留.综采工作面停采的顶板支护技术探讨［J］.科技风，2014（13）：34－35.