摘要：目前炮采工作面，所采用的支架材料的性能已完全可以滿足頂板控制的需要。關(guān)鍵就在于放炮后的及時支護及架設(shè)支柱時的初撐力達到“作業(yè)規(guī)程”規(guī)定的數(shù)值。只有做好以上兩項工作就可以降低頂板下沉量，減少頂板臺階下沉現(xiàn)象，提高頂板完整性，從而便于搞好頂板管理工作。

關(guān)鍵詞：炮采工作面頂板支護支護要點

0 引言

在開采煤炭的過程中，整個工作面上覆巖層中鄰近煤層的老頂巖層形成的結(jié)構(gòu)是由“煤壁、工作面支架、采空區(qū)已冒落的矸石”這種體系所支撐，又由于煤壁與冒落的矸石具有截然不同的特性，因此工作面支架的性能、受力情況，支護方式就成為合理控制好工作面頂板的關(guān)鍵因素，這便是我們在研究炮采工作面頂板管理問題中首先要探討的一個重要課題。只有支架支撐力分布理，支護方式及方法適當(dāng)，才能確保維護好采煤工作面頂板，才能保證礦工的生命安全和煤炭生產(chǎn)的正常進行。

1 工作面支架與圍巖的關(guān)系

1.1 支架與圍巖是相互作用的一對力。在小范圍內(nèi)支架可視為一個反力，圍巖形成的頂板壓力則可視為是作用力，兩者應(yīng)相互適應(yīng)，使其大小相等，而且盡可能的作用在一個點上。

1.2 工作面支架受力的大小及其在工作面分布的規(guī)律與支架本身的性能有關(guān)。以往煤炭生產(chǎn)中大量的事實證明，鋼性、急增阻式、微增阻式、恒阻式支架受力的情況在工作面分布狀態(tài)是不一致的。而我礦炮采工作面的支護材料是：單體液壓支柱（外注式）配合鋸齒長鋼梁，這種支架屬于恒阻式支架。根據(jù)許多資料及實驗證明，恒阻式支架受力比較均勻。

1.3 支架工作阻力與頂板下沉量的關(guān)系；在煤礦實際工作中證實，降低工作面頂板下沉量后可對工作面頂板管理工作帶來極大的好處，頂板下沉量過大會造成：工作面頂板壓力過大，頂梁變形嚴重，支柱壓死，易發(fā)生局部冒頂?shù)痊F(xiàn)象。這會給工作面的正常生產(chǎn)帶來極大的困難，因此在一定條件下可得出這樣一個結(jié)論：控制頂板即是控制頂板下沉量。而控制頂板下沉量是有一定限度的，超過這個限度，增加支柱工作阻力對頂板下沉量影響較小，但低于這個限度卻影響極大。如何使支架迅速達到工作阻力是降低工作面頂板下沉量的關(guān)鍵，為實現(xiàn)一這目的，就必須使支架在架設(shè)時有一個較為合理的初撐力。

2支柱初撐力對頂板支護的作用

通過對支架與圍巖關(guān)系的分析可以看出控制頂板即減少頂板下沉量的重要因素是：架設(shè)支架時要使支架盡快達到恒定工作阻力，為了實現(xiàn)這一目的就必須保證支柱架設(shè)時有足夠的初撐力，提高支柱初撐力與支柱工作阻力間的比值，從而可減少頂板出現(xiàn)撓曲和離層的程度，確保支架在頂板來壓時吃上勁，生根穩(wěn)定，是控制好頂板的一個重要條件。

炮采工作面采用的支護材料“單體液壓支柱配合鋸齒長鋼梁支護為例，單體液壓支柱屬于恒阻式支柱，這種組合的支架具有以下優(yōu)點：①支柱初撐力依靠乳化泵供給，故初撐力大操作簡單可靠。②阻力靠支柱三用閥控制，與活柱下縮無關(guān)（支柱的始動阻力即為額定工作阻力）。③由于支柱初撐力大，支柱來壓時呈可靠的恒阻狀態(tài)工作，因此整個工作面支柱工作阻力比較均勻。④支架實際支撐力較高。

由于以上優(yōu)點，決定了它能較好的適合各類頂板控制的需要。支柱初撐力大，很快可達到額定工作阻力，并且承載均勻，可以很好的防止松軟破碎頂板離層造成的破壞。也正是這種支架的優(yōu)良性能為我礦多年以來炮采工作面頂板管理工作保持在一個較好的水平上打下了堅實的基礎(chǔ)。要繼續(xù)發(fā)揮出這種支架的優(yōu)點，做到合理的控制好工作面頂板，保證安全生產(chǎn)，就必須保證架設(shè)支柱時必須達到規(guī)定的初撐力，而初撐力的大小直接取決于泵站的輸出壓力，這就要求我們在日常的工作中必須將泵站的管理工作放在設(shè)備管理的首位，嚴格執(zhí)行好乳化泵的管理制度，切實做到杜絕泵站壓力不夠的現(xiàn)象存在，按配比要求及時加好乳化液，以防止支柱生銹造成支柱三用閥漏液而影響支柱的初撐力，在此基礎(chǔ)上教育好職工，使職工在現(xiàn)場升柱時必須正確操作使支柱的初撐力達到注液槍壓力表上規(guī)定的壓力。

3工作面煤幫放炮后的及時支護對控制頂板的作用

從以上結(jié)果可以得出減少梁端距煤壁的距離就可以相應(yīng)的降低頂破碎面積，炮采工作面支護要求中規(guī)定“必須移梁到煤幫，梁端距不得大于0.2”，這已基本上解決了梁端距過大而引起的頂板破碎面積增大的問題。但炮采工作面在剛放完炮時及放炮過程中卻有一段煤幫區(qū)空頂?shù)臅r間，這就等價于在這段時間內(nèi)明顯增大了梁端到煤壁的距離，這一段時間內(nèi)就會增大頂板破碎面積，如果減少頂板破碎面積就必須縮短這段空頂?shù)臅r間，這就要求我們在放炮后必須及時的移梁并架柱支護，從而降低頂板破碎面積，也就是說縮短空頂時間才能達到不出現(xiàn)或相當(dāng)于不出現(xiàn)空頂現(xiàn)象，這樣可以減少放炮后頂板和離層幅度和下沉量，保證頂板的完整，便于頂板的管理工作。

4結(jié)語

本文結(jié)合煤炭開采過程中，采場上覆巖層的運動規(guī)律及回采工作面支架與圍巖的關(guān)系，分析了工作面支架受力的大小及規(guī)律，頂板采動后的變化情況并結(jié)合炮采工作面支護材料的具體特點，詳細的論述了炮采工作面減少頂板下沉量和降低頂板破碎程度的兩個重要因素，保證一定的支柱初撐力和及時支護的重要性，為合理的控制好炮采工作面頂板提供了合理的理論依據(jù)。

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