李張晉

（山西蘭花集團莒山煤礦有限公司，山西 晉城 048000）

1 F313工作面概況

F313回采工作面地表大多為農田、山坡。F313回采工作面西北為3#煤大巷保安煤柱，西南為ZF3061巷和3#煤回風開拓探巷，東北為六采區(qū)集運巷（已回采），東南為原3302工作面、F312回采工作面（已回采）。開采的3號煤層位于山西組中下部，煤層賦存穩(wěn)定，煤層總厚度6.04m。工作面最大蓋山厚度166m，最小蓋山厚度137m，平均152m。

3#煤層基本頂為粉砂巖，厚10.10m，直接頂為3.54m厚的泥巖，直接底為0.96m厚的砂質泥巖，基本底為4.45m厚的細粒砂巖。工作面地質構造簡單，層理一般，節(jié)理較發(fā)育。煤質較硬，煤層傾角1～8°。

2 頂板支護設計

2.1 F313工作面支護設計技術

（1）液壓支架支護強度驗算

① 工作面合理的支護強度

式中:

Pt-工作面合理的支護強度，kN/m2；

h-采高，2.3m；

r-頂板巖石容重，2.5t/m3；

k-工作面支柱應支護的上覆巖層厚度與采高之比，一般為4～8，該處取8。

② 工作面選用ZZS3800/15.5/25型支撐掩護式支架，支護強度為0.67～0.71MPa，大于計算的支護強度。

（2）工作面支架布置形式

工作面使用ZZS3800/15.5/25型支撐掩護式液壓支架59架，ZZS3800G/15.5/25型支撐掩護式液壓支架4架，支架編號管理，從工作面機頭至機尾的支架編號依次為 1#、2#、3#……61#、62#、63#。支架最大控頂距4385mm，最小控頂距3785mm。

2.2 頂板安全控制技術

（1）頂板支護方式，見圖1。

① 工作面回采期間，支架初撐力不得低于25.5MPa。

② 支架要排成一條直線，其偏差不超過±50mm，支架中心距1.5m，中心距偏差不超過±100mm，架間間距＜100mm。

③ 支架與輸送機垂直，偏差應＜5°，垂直于頂底板，歪斜角＜5°。

④ 支架頂梁與頂板平行支設，其最大仰俯角＜7°。

⑤ 支架端面距不大于280mm，支架完好，不漏液，不竄液，不失效。

⑥ 相鄰支架無明顯錯差（不超過頂梁側護板高的2/3），支架不擠、不咬，架間空隙不超過100mm。

⑦ 工作面兩端頭第一組支架與巷道支護間距不得大于0.5m。

圖1 工作面支架布置示意圖

（2）工作面初采安全措施

① 工作面在設備安裝結束后，先回收工作面煤幫側木柱腿，然后試生產。

② 回撤煤幫側木柱腿時，必須閉鎖工作面煤溜。木柱腿全部回收至回風巷靠幫整齊堆放，并及時回收至井上木料廠。

③ 工作面試生產過程中，必須嚴格控制割煤速度，調整工作面煤壁、煤溜和支架間距，達到質量標準化要求。

④ 試生產結束后，由綜采隊提出驗收申請，經調度室、生產技術科、機電科、通風科、安全科、安標辦、水文地測科、運輸管理科等相關科室統一驗收合格后方可正式生產。

2.3 其他措施

（1）移架工應按操作規(guī)程跟隨采煤機及時移架。移架前，要清掃干凈架內、架間的浮煤。移架時，左、右相鄰兩組支架的范圍內嚴禁人員停留。

（2）回采過程中液壓支架的安全閥、壓力表要定期進行檢修。

（3）工作面分上、中、下三個測區(qū)在支架上安裝礦用數字壓力計，加強支架壓力監(jiān)測。

（4）工作面液壓支架活柱伸縮量不小于200mm。

3 結語

根據F313工作面實際情況，對頂板支護進行了合理的設計，提出了頂板控制管理方法。在工作面推進過程中，選定的液壓支架能夠較好的適應現場條件，應對初次來壓和周期來壓都比較順利，未發(fā)生頂板下陷、支架受損等情況。