关于综放工作面端头支护工艺改进的研究

杨开明+张镇

摘 要：6128工作面作为综放工作面，在其端头作业的过程中存在的问题比较多，比如安全系数低、耗费支护材料多、占用的生产时间长以及人员投入量大、工作强度大等问题。结合现场顶板的特点，对端头支护工艺提出了一些改进建议，并且根据技术参数进行了优化分析，在经过一系列的实际问题解决以后，结果获得了一定的经济效益。

关键词：综放工作面；端头支护；工艺改进

1引言

随着现代科学技术的快速发展，综合机械化放顶煤开采技术的发展受到越来越多人的重视。随着煤矿企业的逐步生产扩大化，在日常的生产作业中对于放顶煤支架的应用也不断的成熟和完善。但是随着时间的增长我们在工作实践中发现了一些问题，如今的煤矿生产作业中，放顶煤工作面端头支护的开展受到的制约和限制依旧比较大，对于整个综采工作面的安全和稳定运行产生了非常不好的影响，亟需改善。本文结合着本矿6128工作面实际工作进展，對综放工作面端头支护以及相关问题作出详细分析和说明。

2工作面概况

工作面走向延伸长度将近1300m，工作面切眼倾斜长度211m，此工作面的煤层结构比较简单，材料道5-12点之间煤层下有一层大约0.2～0.5m的炭制泥岩夹矸。老顶为浅灰色的细砂岩，厚度在4-22m之间，其平均厚度为13m，主要矿物有石英和长石，裂隙被方解石填满。直接顶为砂质泥岩，厚度在4-13m，平均为6.78m，浅灰色，呈块状，上部含有砂较多，直接底为泥岩，厚度在0.2～11m之间，平均厚度4m左右，灰褐色，块状，端口比较平整，部分可见细砂岩。下面为8号煤炭，工作面揭露的断层有39条左右，以北东向和北西向断层为主，其中正断层36条，逆断层4条，落差大于5m的断层有2条，工作面南段构造简单，北边比较复杂。端头作业困难主要表现在以下几个方面：

（1）采煤机经过每一门之前都要在两头穿梁做超前支护作业，比如过机尾的时候因为顶板破碎，过度架推杆行程推完时候，支架拉满行程，但是伸缩梁支护长度不能保证支护顶板片帮冒落范围。所以在每过一门机尾时，需要的坑木、荆笆都要人工运输，从机尾切口煤壁外斜插入到另一架，这项工作的劳动强度相当大且需要花费的时间比较多，安全得不到保证。

（2）工作面安装SZZ800前部运输机，并安装了MG250型采煤运输机，运行轨迹在过机尾的时候不能足够到机尾架的边缘，使得滚筒不能切割到底部的煤炭，从而无法正常推移运输机。使用单体柱帮力导致运输机起高，影响了工程质量。所以必须要有3-4人在推移运输机前负责机道两侧的底煤，整个清理过程大约需要40分钟，不过在人工清理煤炭的过程中，由于顶板缺少强有力的支护，使得安全系数很低，如果发生冒顶就会导致人员伤亡。

根据以上几点内容，该工作面存在安全系数低，对端头支护研究耗费的支护材料大、劳动力浪费严重等问题，所以如果想要保证工作面安全、高效和快速回采，就要节省材料花费，解决端头支护难题是十分关键的工作。

3工艺改进方向

在地质条件不可改变的情况下，只能从设备着手进行改进，要针对低位放顶煤“孤岛”工作面的设备特点，结合现场顶板的特点，对端头支护工艺做出针对性的改进，主要从以下三点进行：首先增加运输机的推移行程，增加支架的支护行程；第二增加支架掩护的范围，以弥补过渡支架的缺陷；第三要延伸采煤机运行轨迹，最大限度使用采煤机滚筒作业，减少人工清煤作业。

4支护工艺改进策略及主要事项

在使用现有支护方案的实际工作中发现，尽管按照工艺要求施工能够确保工作面生产的安全和稳定，但是依旧存在以下几个问题，第一是工作面的劳动强度比较大，在每次对机头进行推移并完成导棚打支柱作业量极大；第二是工作面安全隐患问题突出，很多工作人员出于对工作强度的降低，在导前机头棚的过程当中，重复性的推移机头，这种操作方式会将两机头中间空顶面积过大，相当长的一段时间里处于没有支护状态会为日后的安全事故发生埋下隐患。

针对上面存在的问题，需要对目前存在的支护方案进行必要的改造和升级，具体的改进形式为：对于棚所采取前移式的工作方式，超前梁梁体结构的具体分配方式为煤壁侧位置两根、采空区侧位置一根，后部梁的分配则与之相反，煤壁的侧位置一根，采空区侧位置安排两根，借助于后部梁，完成对两机头中间空顶段的有效支护。在一个循环结束之后，后部梁改造为超前梁，超前梁改为后部梁，单体支柱支设位置仍和前面描述相同，即原来的后部梁为煤壁侧位置两根单体支柱，采空区的侧位置一根；之前的前部梁为煤壁侧位置一根，采空区的侧位置两根。另外还要增加运输机的推移行程，支架推杆和推移梁的尺寸无法改变，所以制作特制的连接装置，缩短不同架和运输机之间的距离，进而增加推移行程。要增加支架的掩护范围，改变低位过渡支架前伸缩梁长度，梁头处焊制高强度钢，进而增加支护范围。最后要增加采煤机的行走轨迹，更换工作面机尾末端齿轨，放制特制齿轨，保证采煤机在不掉道的基础上增加行走轨迹。

在对端头支护工艺进行科学的改进之后，整个6128工作面支护过程中前机头棚的工作量缩小了三分之二的工作比例，使得以前的工作效率明显得到提高。此外还大大提高了之前的安全性，此工艺在其他类似的工作中值得进一步推广。

5结语

6128工作面在工作中使用的是综采放顶煤的开采作业方式，根据工作面的实际生产环境来看，此工作面对于端头支护的强度要求十分严格，所以在实际的工作过程中，为了最大限度的保障整个综采工作面端头支护的稳定性和为工作的安全性提供保障，就要结合实际工作情况，对工作面进行有效的改进和重新设计。总之，文章在对综放工作面端头支护工艺设计和改进的过程中所涉及到的相关问题做出了初步的分析啊说明，希望能为以后的类似工作提供参考和经验。

参考文献：

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