煤層綜采面回撤通道支護范文

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《煤礦現代化雜志》2014年第四期

1綜采面主回撤通道支護技術

伊泰集團公司自2007年技改完成后在納林廟礦區的礦井全部采用目前世界上最先進的無軌膠輪車輔助運輸方式，結合該礦區主采煤層的特點和煤礦的輔助運輸方式，伊泰集團公司在該礦區的3個主力礦井綜采搬家全部采用輔巷多通道模式。

1.1主回撤通道垛式支架支護強度工作面停采時回撤區頂板呈近似懸臂梁結構，上覆巖層重量主要由支架承擔。考慮支架后可能懸跨一定長度的老頂巖梁，假設懸跨巖梁為一個來壓步距的長度。此時，回撤區支架要承受兩部分的巖重，一是控頂距上方頂板巖重，二是支架后方懸跨老頂巖重。按回撤區老頂和上覆巖層分離，頂板巖層整體下沉的最危險工況計算頂板壓力及支架所需支護阻力，回撤通道軸向1m作為頂板壓力的計算單位，簡稱壓力集度，單位kN/m，由此可計算得出頂板壓力（以下計算所取參數按采高6m所取，即工作面支架型號為ZY/13000/28/63D，回撤通道凈寬6.5m）為。式中：P0為頂板壓力，kN/m；γ為巖層容重，2.5×104N/m3；c為周期來壓步距，取16.5m；MZ為直接頂厚度，取18.0m；ME為老頂厚度，取8.6m；LK1為沿工作面推進方向實際控頂距,11.52m；

1.2主回撤通道支護工藝（1）主回撤通道作為回撤工作面設備使用的主要通道，采高5.2m主回撤通道斷面為矩形，凈寬6.0m，凈高3.8m；采高6.0m主回撤通道斷面為矩形，凈寬6.5m，凈高4.2m。頂板一次支護采用錨桿、網片、錨索支護。（2）主回撤通道二次補強支護采用單體液壓支柱、11號礦用工字鋼梁、垛式液壓支架等進行補強支護。金屬網下按照間距865mm采用一梁兩柱方式支設11號礦用工字鋼，保證每臺液壓支架能夠挑住兩根工字鋼梁，鋼梁下支設兩排1000kN垛式支架，成“品”字形布置，垛架間距0.5m，如圖2。主回撤通道采用這種支護方式3個礦共搬家22次，統計數據見表1，正常搬家12次（全部為5.2m采高），平均搬家時間9.73天；8次搬家不正常（7次6.0m采高，1次為5.2m采高）,發生主回撤通道頂板嚴重下沉，出現壓架現象，單體液壓支柱折損嚴重，給回撤帶來很大的困難、搬家進展緩慢，費用增加。通過對頂板壓力和回撤通道垛架承受壓力的估算，得出采高6.0m時用于加固支護主回撤通道頂板的液壓支架的支護阻力應不小于10295.9kN?，F場實際統計數據也說明10000kN垛式支架用于采高6.0m綜采面回撤通道的二次支護易發生通道中部頂板下沉和支架壓死現象。由此，可得出10000kN垛式支架無法滿足采高6.0m綜采面通道中部的二次支護強度。（3）由于上述支護方式不能滿足采高6.0m綜采面回撤通道的二次支護強度的需要，我們在采高6.0m綜采面回撤通道的二次支護工藝應用中進行改進，目前通道支護采用一種更為簡單快速的高強度支護方式，即在主回撤通道采用錨索吊鋼梁及雙排大阻力垛式支架的支護方式進行頂板支護。主回撤通道鋼梁長度為6m，打設3根錨索吊掛鋼梁，錨索打設沿采煤貫通幫與頂板垂直布置，每根鋼梁排距865mm，錨索外露500mm。根據礦壓顯現規律，綜采工作面回采時工作面中部壓力顯現往往比較強烈，因此工作面1號～3號聯巷之間鋼梁下支設阻力比較高（18000kN）的垛式支架；1號聯巷到主運順槽間和3和聯巷到輔運順槽間鋼梁下支設阻力比較低（10000kN）的垛式支架，平面布置如圖3。采用上述改進回撤通道支護工藝后，首先，回撤通道支護工藝變得相對簡單。掘進主輔回撤通道時一次錨網支護到位后，待綜采工作面推采到距離回撤通道300~500m時再進行錨索吊雙工字鋼梁+垛式支架支護。這種支護方式幾乎不用單體液壓支柱，可減少工作面作業人員，這樣支護時既不需要太多的人力，又能夠保證安全，大大降低工人的勞動強度。采用錨索吊鋼梁加大阻力垛架支護方式后，統計數據見表2，三個礦共搬家8次，唯一一次不正常搬家是由于綜采隊末采聯網質量差以及貫通時形成0.5m以上的臺階所致，非頂板事故。其他8次搬家都比較順利，未出現嚴重壓架現象；搬家速度比一梁兩柱垛架支護方式平均快6天多，極大地提高了綜采面回撤效率與安全性?！板^索吊工字鋼梁+大阻力垛架”這種主動支護和被動支護相結合的支護方案是可行的,能有效控制圍巖變形,可實現設備的快速安全回撤。

2結束語

（1）本文綜合運用巖體力學和礦山壓力關鍵層理論及現場施工數據統計研究，確定了鄂爾多斯納林廟礦區6-2煤層采高6.0m時綜采面主回撤通道合理有效的二次補強支護方式，且取得了很好的實踐應用效果，可推廣到有類似地質條件的礦區應用，進一步證明支護方式的可靠性和實用性；（2）采用輔巷多通道的工藝進行設備回撤時，主回撤通道二次補強支護是回撤能否順利的關鍵環節，要根據不同的煤層、不同的開采區域、不同的地質特征，采用不同的通道支護方式，在實踐中要不斷的研究，有選擇性的進行技術改進，這對綜采搬家倒面及保持高產穩產是非常必要的。

作者：李文藝單位：內蒙古伊泰集團有限公司