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软岩底板支护技术的改进 杜 永生 黑龙江省双鸭山市 煤炭管理局 前 言 采煤工作面遇有软 岩底 板时历 来为煤矿 支护 方面 的难题 ， 由 于底软给工作面 支柱带来 了承载力 小， 支柱钻底 ， 尤其是 回撤 支柱 叶 分困难， 因而造 成了工作 面循 环进度慢 ， 从 而造 成 了工作面顶板 抻开、 破碎严 重， 也影 响了产量 。东荣二矿高一队在 回采南翼采 区 6层时 ， 即遇到了底软支护难 的问题 ， 为此 W 双 鸭山市煤炭 管理 局与东荣二矿合作进行 此项底软 支护 方面的课题研究 ，通过高一 队回采南翼采区 1 6层 3面 、 4面 的实际经验 ，总结出了～套高档 工作面底软时的支护 方法 ， 应用到回采该 1 6层 5面 、 6面、 7面时 ， 取得了较好效果 ， 分别创 出了高产。 一 、南翼 采区 1 6层简 介 南翼采区 1 6层 1 2面为综采 工作 面 ， 3 8面 为高档工作面 ， 由于回采 3 4面时遇有底软 问题 ， 严 重影响 了工作面推进 度， 5面 回采时我矿做了改进的尝试 。 1 5面走 向长 7 0 0米 ，面长 1 6 5米 ，采高 1 ．6 5米 ，倾角 1 6 。 ， 可 采 储 量 2 3万 吨 。 2 该面工作面溜子为 S GZ 一 6 3 O ／ 2 2 O ， 采煤机为MG一 1 5 O ／ 3 7 5 、 截 深 O ． 8米 ， 工 作面 内每 4 ． 5米 一个推 溜器 ， 顺槽 为一 台 S GB 一 4 0 T 溜子 ， 一 台 S S J 一 8 0 0 ／ 24 0皮 带。 3 原工作面支护 为单体配木板帽单柱支 护， “ 四、 五排 ” 管理 ， 柱距 O ． 7 5米， 排距 0 ． 8米， 工作面 支护 密度 为 1 ． 1 7根 ／ 米 2， 采空 区采用全部 垮落法处理顶板。 4 该面煤层直接顶为 1 -5米中砂岩， 底板为 O ．5 ～ 1 -O米粉砂岩 ， 且 该面突出特 点是项板 裂隙多 ， 底板软 。初 采时单体 支柱钻底严重 ， 工作面 出现 台阶下沉 ， 回撤支柱十 分困难 ， 同时又 十分危 险 ， 时有 冒顶事故的发生 。随着顶 板的下沉、 支柱钻底 十分严重 ， 造 成了工 人 回撤支柱 费力 、 费时 ， 开机率低、 循环 进度慢 的恶性循环。 5 原 回采工艺为 采煤机 单向割煤 ， 由工作面 头进刀 ， 上行割 项煤 ， 到尾时下行割底煤并装煤 ， 从 工作 面尾开始移溜 、 打支柱、 回 撤支柱 ， 每班能生产 1刀煤即 2 8 0吨 ， 月产在 2万多吨。其主要时 间用在回撤支柱上 ， 原 因就是支柱严重钻底 ， 钻底量在 4 0 0 mm 左 右， 这种严重钻底 的现 象 ， 既延长 了回柱 时间 ， 又 消耗 了工人 的体 力、 增加 了劳动强度。同时 由于回柱慢 ， 造 成了工作面控顶时 间长 ， 顶板下沉量加大， 顶板破碎程度也在加 大， 给工作面 正常生产带来 ．了极大 困难。 ’ I 二 、 支 护 改 进 修改支护前实测工作面单体 支柱承载 为 8 1 5吨 ，其远没 达 。 到工作面设计要 求的 2 4吨 ， 主要原 因是该面底板软 ， 支柱 钻底严 重 ， 单位面积顶压 大， 造成项板破碎。 为此， 针对该面 的顶、 底板 条 件 ， 我们 将五面顶板与 四面 、 三面 顶、 底板 岩性进 行 了认 真的分析 总结 ①认为顶板的破碎程度及支柱的钻底程度除与项板的裂隙 和底板 岩石硬度有关外 ，又主要 与顶板 的 自重和 受力后下沉产生 的剪切与拉伸破坏有关 ， 所受应力越大 ， 顶板 岩层产生的下沉量也 越大 ， 同时造成顶板 的破碎程度和支柱钻底量也越大。 ② 认 为只有 提支柱承载 能力、 加 大单体 支柱 的支护密度 ， 才能控制住顶板下沉 量 ， 才 能有效地解决支柱钴底现象 ， 提 高开机率 ， 加快循环 进度 。 为提高支柱承载能力 ， 解决 支柱钻底现象 ， 我 们提 出了几种 方 科技； 馥 案 ， 一是给支柱 穿鞋 ， 二是加大支护密度 ， 三是两种 方案混合使用。 经过分析论证后 认为支柱 穿鞋 方案中若穿木鞋 ，易损坏、无法 回 收， 浪费木材 ， 且效果 不好。若穿铁鞋 ， 试验 时铁鞋 非常笨重 ， 不好 回 收， 虽然 能提高一些 支柱 的承 载力 ， 但工作 量大 ， 工人 不 习惯作 业。为此 ， 我们 采取 了第二种 方案 ， 即通过加 大支护密度 ， 来控制项 板下沉量 ， 从 而解决 支柱钻底 问题。主要有 1 经过 计算 ， 将原 规程 中柱 距 0 ． 7 5米单柱 支护 改为柱距 1 ． O 米对柱 支护 ， 排 距 0 ． 8米不变。 2 将原 规程中“ 四、 五排 ” 单柱管理 改为“ 四排对柱” 管理。 3 工作 面有效承 载支柱 由原 1 1 O O根提高到 1 3 2 0根。 4 支护 密度 由单柱 “ 四、 五排 ” 管理 的 1 ． 1 7根 ／ 米 提 高到现 在 的“ 四排 对柱 ” 管理 的 1 ． 7根 ／ 米 。 5 支护密度和 安全系数大为提 高。 三 、 修 改后 支 护 工 艺 修改后采煤机仍然上行割 煤、 下行装煤后随机移溜 。 距 采煤机 1 5 2 O米后 回撤软帮第 四排 支柱 中的一根 支柱 ，打在 溜子边第一 排 ， 形 成单柱 ， 此时溜子边第一排 为单柱 ， 第二排 为对柱 ， 第 三排为 对柱 ， 第 四排 为对柱 ， 第五排为单柱。即形成 “ 一、 二、 二、 二、 一” 管 理 。等新排 支柱打够 2 O米后方可回撤软帮第五排支柱 ， 并打在 溜 子 边第 一排 上形 成对柱。 即形成 ” 四排 对柱 ” 管理。 四 、 应 用 效 果 及 优 点 应 用效 果 由于加 大了支护 密度 ， 支柱 虽略有钻底现象 ， 但钻 底量 大为减 小 ， 普遍 在 1 O 0 2 0 0 mm 左 右 ， 工 人回撤支柱不 困难 ， 同时 支柱承 载力加 大了， 实测在 1 8 2 4吨左 右， 控制住 了顶板 下沉 问题。可以 看出 ， 此神情况下 ， 工作面 支柱 虽有所增 加 ， 但其承载 力不 因增加 支柱 而减少 ， 反而增 大 了， 正因为单体 支柱 的承 载力 的增加 ， 顶 板 下沉量控制住 了， 顶板破 碎程度减 少了。同时工人 回撤支柱 速度加 快 ， 控顶时间变短 ， 加快 了循环进度 ， 提 高了开机率。该面产量明显 提升 ， 由原 先月产 2万吨左 右， 提高到 月产 5万 吨 ， 并 首创 集 团公 司高档工作面单 产最高纪录 7 1 5 1 8吨。 优 点 1 由于提高 了支护密度 ， 解决 了支柱钻 底问题 ， 有效地 控制 了 项板下沉。 2 回撤 支柱速度加快 ， 提高 了开机率 ， 加 快了循环进度。 3 工作 面单产 大为提高 ， 首 创双矿集 团公司高档 工作 面单 产 最高纪录 7 1 5 1 8吨。 4 减少 了每循环 工人 的打 、 撤工作 量。工作 面 1 6 5米， 原单柱 支护时 ，柱距 O ． 7 5米．每循环 需回撤支柱 2 2 0根，同时新打支柱 2 2 0根， 累计 4 4 0根。修改后每循环 需回撤支柱 1 6 5根 ， 同时新打 支柱 1 6 5根 ， 累计 3 3 0根。同样 回采 一个循环 ， 工人打 撤工作量减 少 1 1 O根支柱 ， 极 大地减轻 了工人劳动强度。 五 、 经 济 效 益 及 社 会 效 益 经修改支护后回采，单产由修改前的 2万 吨左右上升 为 5万 吨左右 ， 最 高月 产 7 1 5 1 8吨 ， 月多创 价值 3 0 0万 元以上。同时为创 建高产高效高档工作面找到 了经验 ， 打下 了基础 ， 在社会中为东荣 二矿高产高效矿井建设创造 了声誉。 89 维普资讯