综采放顶煤工作面端头支护技术应用研究

综采放顶煤工作面端头支护技术应用研究

范备战 姜启彬

山东能源临矿集团郭屯煤矿 山东菏泽 274700

摘要：随着我国经济水平的不断提升，促进了社会的发展，对煤矿企业也带来了极大的机遇和挑战，在煤矿企业的开采环节中，综采放顶煤工作面的支护工作具有极大的难度，由于综采放顶煤工作面的支护的面积比较大，需要良好的支护技术进行支撑，确保支护强度达到实际的重要要求，才能满足良好的支护效果。为此，我国煤矿开采企业一般会选择少量顶煤或者两端头不放顶煤，主要由于设备前后都具备传动机头，并且所使用的面积比较大，如果顶煤放过量，就会导致两端头的维护难度增加，操作难度也跟着增加，一旦出现操作事物，就可能造成资源浪费，同时也会由于煤炭泄露造成污染，过量时还可能会出现自燃事故，造成巨大的安全隐患。因此，综采放顶煤工作面的支护技术的应用可以有效的提升施工的安全性，提高工作效率。本文针对综采放顶煤工作面的支护过程中存在的问题进行分析，并具体分析端头弧形结构模型支护技术，保障煤矿开采的安全性。

关键词：综采放顶煤；工作面端头支护；支护技术；应用研究

引言：在我国煤矿开采领域中，综采放顶煤工作面的支护是一项重要的施工技术，因为在进行综采放顶煤工作面端头一般会设置传动装置和电机等设备，占用大量的空间，影响放顶煤。并且端头放顶煤也给维护工作带来了巨大的难度，如果没有妥善处理，很容易造成机头的掩埋，为此，必须积极引入综采放顶煤工作面的支护技术的应用，探讨综采放顶煤工作面的支护施工中存在的问题，并结合实际施工需求，合理的选择综采放顶煤工作面的支护技术，在综采放顶煤工作中具有重要意义。

1.综采放顶煤工作面的支护技术的现状

1.1端头支架常见的问题

对于综采放顶煤工作面的支护工作来说，以往都是采用端头支架进行支护的开展，但是由于端头支架在实际应用中支护强度不够，并且适应性不强，其次，由于设备占用大量的空间，极易引发埋没事故，并且工作效率低，也不具备及时性，支架上可放煤量也少之又少，甚至还会对作业人员造成巨大的生命威胁。此外，由于设备后补的输送机经常出现飘链以及跑链的问题，这就导致端头支架与机头机尾不便于移动，最终会被埋没，不但造成严重的煤矿资源损失，同时也会造成严重的环境污染，煤矸的回收起来极其困难，如果长时间受到热量的影响还会引起煤矸石起火，从而产生更大的风险。一般是通过端头端头区域进入工作面，但是由于该区域的位置比较特殊，其中具有大量的设备，并且设备所占用的空间比较错乱，施工起来极其困难，大大降低了工作效率，通过采用端头端头支架放顶煤，可以在中间支架的基础上发展起来，在不同因素的影响下，单体支架在早期的端头和端头区发挥着重要的作用，利用简便的液压支架作为工作面支架进行支护，目前，前后双输送机得到了广泛的应用，在端头端头支护中发挥着重要的作用，有效的提高了才没效率，并且也大大降低了作业难度。

1.2端头支护的布置

对于综采放顶煤工作面的支护来说，其特点主要是机头部位和机尾部的尺寸比较大，其中综采放顶煤工作面的内部空间严重不足，因此，必须采取安全可靠的支护方式，保障煤矿开采工作的顺利进行。目前，比较常见的端头支架支护方式的布置为以下内容：（1）当综采放顶煤工作面具备端头液压支架时，可以利用中间支架与端头支架中间位置，分别设置两架或者三架端头支架，并且能够在支架处进行放煤。（2）如果综采放顶煤工作面不具备端头液压支架时，一般在上下巷道的位置分别设置一个端头支架，并在靠中间架的位置在安装一个端头支架，部分区域只起到支撑作用，部分区域不放煤，另外在仅靠巷道的位置设置两个支架，实现良好的支护效果。

1.3过渡支架需要注意的问题

通常情况下，综采放顶煤工作面的支护中的过度支架一般设置在前后输送机的头部和尾部，并且两个输送机的减速器以及电机的位置设计应该紧邻支架，确保输送机的中心距离工作面的长度保持一致，在输送机的过度段还应该设置特殊结构的过渡支架，因此，过渡支架设置中主要注意以下几点问题：（1）在过渡支架的设置在中，由于后尾梁的调节高度以及掩护范围比较大，可以确保输送机移动和运行具备足够的过煤空间。（2）为了更好的缩短输送机中心距离，降低基本架的纵向距离，在过渡支架设置中，要尽量减小上部结构的尺寸。（3）在过渡支架设置中还应该使其具备良好的放煤功能，对于基本架相对应中，也要采取单摆杆机构，为了提升后补空间，可以去掉摆杆以及底座的平衡千斤顶，用后尾梁与销轴连接在一起，并在中间设置一堆千斤顶，以此来调节尾梁的高度与平衡，提高过渡支架的稳定性，并且可以将煤放置在梁尾的伸缩插板上。

2.端头弧形结构模型支护技术

在综采工作面的持续推进中，如果基本顶到达了跨距的极限位置，并且直接定出现垮落现象时，就会导致断裂和破损的岩块失去平衡，最终回转下沉，这就为工作面带来了初次来压。在回采工作面的推进情况下，如果基本顶出现周期性的断裂和破损，就会造成周期性的来压问题。结合工作面倾斜面来看，顶板可以看做砌体梁结构，在工作面的端头位置呈现弧形段线，最终形成三角块的弧形结构，弧形三角裤结构也随之推进，进而失去稳定性。在实际的推进工作后，直接顶也会随之下沉，最后与基本顶发生离层。当出现离层后，由于侧向支撑的压力导致煤体出现断裂，最终出现回转和下沉。所以，可以通过端头弧形结构模型支护技术，如图1结构，构建弧形三角块结构，发挥良好的支护效果。

图1 端头弧形结构模型支护结构图

3.结束语

综上所述，随着我国煤矿开采企业的不断发展，促进了社会经济的提升，满足了人们的实际需求，但是在综采放顶煤工作面的支护工作中，选择和运用良好的支护技术不但能够提高煤矿开采效率，同时也有效的保障开采作业的安全，对煤矿企业的发展具有重要意义。

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