顶板支护机械在煤矿中的应用

顶板支护机械在煤矿中的应用

弭宝新

龙煤集团双鸭山分公司新安煤矿安监处黑龙江省155138

摘要：煤矿在中国社会中有重要的作用，但是采煤工作的危险比较大，经常发生安全事故，为了保证煤矿安全，必须加强对顶板的支护，进行有效控制。要重视顶板支护中存在的问题，不论是正常部分还是特殊部分，都要采取相应的方法处理，提高采煤工作的安全性。鉴于此，本文主要分析

1、采煤工作面顶板支护的作用

从性质上来说，采煤工作本身就具有很高的危险性。煤矿由于深处大山内部，所以很容易会出现矿井坍塌、瓦斯爆炸等危险，对采煤工人的生命造成威胁。造成煤矿事故的影响因素主要是采煤工作面顶板支护不到位、顶板管理不全面、支护强度降低等，这些都和顶板支护具有较大的关系。在现实情况下，煤矿采煤面顶板支护需要的材料比较多，而且材料价格普遍偏高，如果采用强度较大的材料或加大对顶板支护，会对煤矿企业的经济利益产生影响，降低企业收益，这不符合企业生产的目的，但是企业要为工作人员的生命安全负责，造成很多企业都处于矛盾中。所以，必须采取更科学的方法合理设计顶板支护，这样不但可以保证工作人员的安全，还能够降低实际支出成本。企业要结合自身需求及实际状况，根据煤矿所处的位置采取合理方案，在不过多增加成本支出的基础上加强顶板支护，提高顶板支护效果。

2、常见的煤矿井下巷道掘进顶板支护方式

2.1、锚杆支护方式

作为主要的支护方式之一，锚杆支护在应用过程能够对煤矿巷道的布置方式实施优化，从而保障煤矿的整体效益提升。锚杆支护技术主要涉及的支护构件包括钢带、锚固剂、锚杆托板、锚杆杆体等，其中锚杆能够发挥抗拉和抗剪的作用，托板能够将锚杆尾部和围岩实施有效连接，并在螺母上给予相应扭矩，让托板的压力作用在巷道的表面，给予锚杆一定的预紧力。预紧力在煤岩体上进一步扩散，改善围岩的应力状态，解决围岩离层、结构面滑动以及围岩裂隙等问题，并且，在实际的应用过程中，一旦围岩出现变形，托板能够将变形产生的压力附加给锚杆杆体，进一步加大锚杆的运行阻力，防止围岩出现变形状态。

2.2、锚索施工技术

煤矿岩层打眼时，要使用双股10#铁丝将锚杆钻机固定在顶部网片上，防止钻倒伤人。然后使用锚杆钻机打眼时，应先开水后开风；打完眼后应先关风后关水，打眼过程中要给水均匀。并且打眼时需两人配合，一人操作，一人扶钻。开眼位时，需一人领钎，领钎人严禁戴手套，袖口必须扎紧，防止钻杆转动而扭伤人。另外打眼时要采取防尘措施，钻机打眼必须采用湿式打眼，严禁干打眼。

3、顶板支护机械在煤矿中的应用

3.1、采煤工作面棚顶顶板指导设计

采煤工作面棚顶顶板管理，要结合煤层顶板冒落高度和端面距长两方面来商榷。通常如果粗略的棚顶工作和临时在塌冒区钻眼插钢针中随便哪一个没达到安全系数的话，棚顶工程就得在疾跑道里完成了。同时，假顶上暂驻的支柱可以在采煤机挖底的时候有效避免游离支柱的二次顶板冒塌，从而使得漏顶地方有安全保障。

3.2、正常部分的支护控制

当工作面在比较正常的阶段时，顶板支护的主要作用就是为了预防，但还是不能忽视其重要性，必须按照实际要求进行施工，保证顶板支护的质量和效果可以满足要求。a)在设计支架时，所有支架顶梁需要和顶板位置处于平行，在接顶时，保证接缝位置完整，保证在一条直线内，而且相邻的两个支架一定要保持相同，不能有明显的差错；b)正常部分的顶板承重能力比较强，而且还有很强的抗压能力，所以在操作支架过程中，必须使用手动的方式按照顺序操作，按照采煤机切割的方向进行操作。

3.3、特殊部分的支护控制

特殊部分的顶板支护控制必须保证支架有较高的强度，保证支架能够承受较大的压力，不会轻易损坏，这样才能保证工作人员安全。同时，要保证不同支架连接位置牢固，支撑力必须符合要求，处理干净支架顶部的垃圾。还要对支架进行维护，保证其质量，强化使用的效果，降低跑、冒、漏等不正常现象的发生率，以确保机械设备可以正常出入。另外，必须提高特殊地点的推进速度，对采矿的设备进行全面管理和维护，提高设备的使用效率，最大程度降低事故发生的可能性。采煤设备经过断层时，必须提前推移支架，如果工作面出现破碎，需要立即使用擦顶移架的方法。

3.4、加强煤矿用钻孔与凿岩机械的标准化工作

机械生产部门要根据国家的要求加强生产煤矿用钻孔与凿岩机械，并严格按照标准化的要求，执行国家标准，这么多年来，我国的煤炭行业以及其他的一些有关煤矿井下采掘的行业都制定了一系列关于钻孔和凿岩机械的生产标准和技术标准，目的就是为了能够生产出符合煤矿矿用产品标准的机械设备来，就我国目前的煤矿井下采掘与支护的用具来看还是与国外有很大的差距的，其中包括对钻孔与凿岩机械安全性能的影响因素方面的研究不够，产品标准中对安全条款的要求不明确等很多问题，这也于当年我国计划经济的国策有很大关系，考虑到现在我国大多数生产企业的现状，我们要在具体的应用要求方面采取有效的补救措施。

3.5、采用新技术与新工艺

不同的井下地质条件应选择不同的施工技术与工艺，地质构造良好的区域，可应用综合机械化掘进施工技术，但对于存在大断面的煤层，则需选择连续采煤机掘进施工技术，降低施工过程中不利因素的影响。随着科学技术的不断发展，煤炭行业涌现出了大量的新技术与新工艺，煤炭企业应选择更加智能化、自动化的支护技术，促进自身的可持续发展。举例来说，综采液压支架克服了传统施工技术的弊端与缺陷，更加安全可靠，支护效果优良，提高了企业的生产效益与竞争实力。

总之，在实施煤矿井下巷道的掘进开采过程中，生产应力会重新进行分配，一旦顶板支护出现问题，会导致巷道围岩遭受一定的破坏、位移以及变形，因此，为保障井下巷道掘进的安全实施，要高度重视顶板支护技术的有效性，分析巷道掘进施工设备、地质构造、掘进速度、掘进工艺等因素，依照井下的实际情况，选择合适的支护技术，从而提升井下巷道掘进的安全性，保障煤矿生产的顺利实施。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

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