14煤普采工作面顶板支护实践

晏鹏程　管明

【摘要】八一煤矿1415采煤工作面改良顶板支护方式，漏顶和“网兜”现象大为减少，顶板管理得到有效改善。

【关键词】顶板；支护方式；优点

八一煤矿采用提高机械化程度等多项措施，积极应对当前煤炭市场低迷，造成煤矿企业经济效益下滑的严峻形势，主采区逐步由3煤复采区向14、16煤扩展。本文以1415高档普采工作面为工程实例，探讨了14煤普采条件下，顶板支护的实践。

1、工程概况

1415普采工作面煤层结构复杂，煤厚平均为1.3m中間含一层夹矸，岩性为泥岩，平均厚度为0.5m。煤层直接顶板为泥岩，平均厚4.03m，黑色，泥质胶结，性脆易冒落，含植物叶部化石，该层顶板稳定性较差。基本顶（老顶）为砂岩，平均厚8.94m，灰白或灰色，硅质胶结，主要成份以石英为主，该层位较稳定。煤层底板为泥岩，厚6.38m，黑色或深灰色，含有一定的砂质及植物根部化石，遇水不易膨胀，稳定性较差。煤层倾角为9°～18°之间，平均为15°。

该工作面采用DW型单体液压支柱配合DJB-1200型铰接顶梁与3.8米金属长钢梁挂金属网支护顶板，循环进尺1.2m，采用全部垮落法管理采空区顶板。

2、顶板支护方式选择

生产实践表明，工作面冒顶多发生在其前方未支护的空顶区内，因此，缩小工作面前方空顶面积，是该工作面的重要内容之一。

2.1采用错梁齐柱支护方式

普采工作面支架布置方式，按梁的排列特点分为齐梁式和错梁式两种。当顶梁长度等于2倍截深时，一般采用错梁齐柱式或错梁错柱式，当梁长均在1200m，截深600mm时，割煤后未挂梁的空顶宽度为942mm（悬臂与后肩之比为1：3），使空顶能面积大为减少，图1所示。在1415工作面开采原设计中，采用的是DW型单体支柱配合1.2米铰接顶梁错梁齐柱支护方式，但在实际应用中，由于14煤顶板破碎，稳定性差，特别是在割第一刀煤进行挂梁支护期间，易造成冒顶或漏顶，并在长梁之间易形成“网兜”，给支护造成一定的困难。

2.2采用铰接顶梁与金属长梁配合支护

如图2所示：图2-a为初始状态；图2-b为割煤一刀（0.6米）；图2-c为割煤第二刀（0.6米）；图2-d恢复初始状态。

2.2.1采煤机割第一刀煤，将滞后的3.8米铰接顶梁前移1.2米并倒挂1.2米铰接顶梁，配合挂金属网，1.2米铰接顶梁使用对柱支护，随机滞后5～10m推移刮板输送机，移溜进尺达0.6m后，沿挡煤板打好临时支柱，端面距不大于200mm。

2.2.2采煤机割第二刀煤，及时前移滞后的3.8米长钢梁，前移3.8米长钢梁前将铰接处的销子退掉，前移长钢梁后再用1.2米铰接顶梁与3.8米铰接顶梁配合倒挂，端面距不大于200mm。随机滞后5～10m推移刮板输送机，移溜进尺达到0.6m后，将临时支柱改为正规柱，形成正规支护。

2.2.3回柱放顶时将滞后的1.2米铰接顶梁及时回撤，3.8m铰接顶梁下对柱支护，并将回撤的铰接顶梁备用，最后回出原切顶柱作为新切顶的密集柱，依次类推，直至放顶完毕。

2.3铰接顶梁与长钢梁联合支护优点

（1）工序较简单。割第一刀时，只需前移3.8米长钢梁，挂铰接顶梁即可；割第二刀工序时前移3.8米长梁，挂、回铰接顶梁。

（2）空顶面积大为减少。通过图1和图2对比，可以发现图1使用铰接顶梁时，最小空顶面积为342mm，正悬臂铰接顶梁间距为1300mm；图2中使用长钢梁与铰接顶梁配合使用时，最小空顶面积几乎为0，长梁间距为900mm。

（3）支、回柱工作量减少。在回撤顶板过程中，分两次进行回撤，每次600mm，大大减小采空区顶板应力叠加。

（4）顶板管理条件大大改善。由于铰接顶梁与长钢梁成对配合使用，在前移长钢梁时，能够大大减小顶板的下沉量。

（5）适应性强。铰接顶梁与长钢梁相互配合，既保持了长钢梁的整体性，又保持了铰接顶梁的承载力、适应性强的特点。

（6）在前移长钢梁时，可以把两个滑轮固定在金属网，在前移长梁时，把长钢梁放在滑轮上往前移动，劳动强度大为较少。

（7）安全系数增大。移梁和打柱工序，均在输送机靠采空区一侧，大大增加了操作人员的安全系数。

3、结语

通过14煤顶板支护方式的改良，漏顶和“网兜”现象大为减少，减小了工人劳动强度，增加了安全系数。新的支护方式更适应现场顶板管理，确保了工作面的正规循环，为安全生产打下良好的基础。