技術交流
作者：王永政 王永珍
摘要：文章針對漳村礦2203工作麵的地質、采掘布置、礦壓參數的計算結果對支架進行了選型，製定了相應的頂板支護和安全管理技術，對其安全生產提供了重要的技術支撐，供相關人員參考。
關鍵詞：頂板支護；安全管理技術；液壓支架；輔助回風巷
中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）36-0093-02
一、2203工作麵概況
漳村煤礦井2203工作麵位於侯堡村南麵，新、舊208國道及襄屯灌渠穿過工作麵西部，2203運巷北部180m有公司外環路平行工作麵通過。2203工作麵位於22采區的北部，東麵為22采區大巷，南麵為2202工作麵采空區，西麵為22下部排水巷，北麵為未采區。開采煤層為下二迭統山西組下部的3號煤層，煤層結構簡單。3號煤層平均厚度為5.83m，煤層直接頂為泥岩，厚度3.62m；老頂為細粒砂岩，厚度3.97m。煤層直接底為泥岩，厚度0.84m；老底為細粒砂岩，厚度2.56m。地麵標高為896.1～944.9m，工作麵底板標高為520～622m。2203工作麵大切眼長：145.1m；工作麵對接後切眼長：236.6m；工作麵可采長度：1830m；斜麵積：378638.5m2；煤厚：6.08m；煤體容重：1.35t/m3；設計回采率：93％；工作麵工業儲量：3369881t；工作麵可采儲量：3133989t。工作麵東高西低，東西高差120m，工作麵東部煤層起伏較大，基本呈一向斜構造和一背斜構造，向背斜傾伏方向基本為正南，向斜軸距22皮帶巷延伸巷南北段364m，背斜軸距22皮帶巷延伸巷南北段456m。工作麵西部發育一背斜構造，背斜向西傾伏；工作麵中部煤層基本呈一單斜狀展布，傾角3°～12°。
二、2203工作麵支護技術
（一）液壓支架選型
1．礦壓參數預測。為防止圍岩垮落或產生過大變形，必須對煤礦巷道進行必要的支護。據相似工作麵礦壓數據直接頂初次跨落步距為12.15m，老頂初次跨落步距為29.75m，周期來壓步距為12.3m。按支架承受的頂板載荷與煤層厚度近似直線關係增長的觀點估算，采場最大壓強為：P=9.8n×h
其中：P為采場壓強；n取8（按要求，支架載荷取8倍采高岩重計算）；h為煤層的采高，取3.5m；γ為頂板岩石的平均密度，取2500kg/m3。故可知采場壓強P=9.8×8×3.5×2500/1000=588kN/m2。綜上所述，本工作麵支架支護強度應大於588kN/m2。
2．支護參數效驗。當支架工作阻力、初撐力和支護強度滿足下麵的關係時，認為該支架滿足要求；支架工作阻力﹥588×7.02=4127.76kN；支架初撐力﹥588×7.02×80％=3302.21kN；支護強度﹥0.588MPa。根據上述要求選取了ZF-6000/20/40型支架，該支架能夠滿足工作麵頂板支護和安全的要求。
（二）液壓支架初撐力保證技術
工作麵每組支架上安設2件壓力傳感器（sns/dmd/h），及時監測每組支架的初撐力及工作阻力狀況，將支架初撐力及工作阻力數據傳輸到電液控製係統，實現壓力在線監測。工作麵每組支架按“一架三表”規定在前後柱和前梁上配置壓力表，並嚴格執行按表操作；支柱在工作中發生卸載時，支架控製器提供了一項稱為PSA（Positive Set Automatic）的自動補壓功能。支柱在支撐中如因某種原因發生壓力降落，當壓力降至某一設定值時，係統會自動執行升柱，補壓到規定壓力，並可執行多次，保證初撐力達標；泵站壓力保證30MPa，液壓係統要達到密封的要求，杜絕跑、冒、漏、滴，各控製閥要定期檢查，嚴禁隨意調整安全閥的壓力或以堵頭代替安全閥；支架移出後，必須將前後柱升緊，升柱動作要持續6秒再停止，以保證其初撐力達標；放煤結束後要再把支架升緊，保證支架初撐力。
三、2203工作麵頂板管理技術
（一）工作麵頂板管理技術
采煤機前滾筒割過後，立即打出片幫板臨時支護暴露的頂板；正常割煤時移架緊跟機組後滾筒，操作順序：微降前、後柱，同時開始移架，邊移邊收片幫板，支架到位後升起前後柱，升柱動作要持續6秒再停止，以保證其初撐力，打出片幫板護住煤牆；移架工作若滯後采煤機後滾筒超過5m，必須停機移架，待移架工作跟上之後，再繼續割煤生產；支架操作全自動控製，支架工必須站在相鄰支架踏板上，自動移架時注意觀察頂板煤牆狀況，有異常情況及時停止支架自動動作；相鄰兩架不得同時動作；正常割煤時，梁端距煤牆不得大於0.34m，若因故停機或檢修，機道上支架移到前滾筒之後，並且將片幫板背緊煤牆；如果有其它影響頂板管理的障礙物，應先做處理，之後方可作業；支架工必須熟悉操作按鈕的位置，檢修工段必須按照支架銘牌上所示位置進行接管，嚴禁隨意倒管；液壓支架在操作做到：快、準、靈、正、勻、嚴、淨。液壓係統要達到密封要求，各控製閥要定期檢查，嚴禁隨意調整安全閥的壓力或以堵頭代替安全閥；在正常生產過程中，支架工及端頭（尾）工要調節排頭（尾）架與正規架的架間距，確保支架的架間距合理，防止頂煤從縫隙中漏入工作麵；支架間隙大於200mm時，必須打一梁二柱大板棚在架間進行頂板管理。