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淺談回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)

文檔作者：梁現(xiàn)民文檔來源：河南煤業(yè)化工集團(tuán)鶴煤公司寺灣礦		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年03月17日
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201 1年第2期 中州煤炭 總第182期
淺談回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)
梁現(xiàn)民
(河南煤業(yè)化工集團(tuán)鶴煤公司寺灣礦，河南鶴壁458010)
摘要：要保證布置在工作面端頭多臺(tái)相關(guān)的采、支、運(yùn)設(shè)備協(xié)調(diào)地工作，順利完成多種工序作業(yè)，不因端頭作
業(yè)落后影響回采工作面的快速推進(jìn)，就必須改進(jìn)傳統(tǒng)的回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)?？偨Y(jié)了回采工作面端頭
支護(hù)技術(shù)及設(shè)備的相關(guān)形式。
關(guān)鍵詞：端頭支護(hù)；鉸接頂梁；安全生產(chǎn)
中圖分類號(hào)：TD355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1003—0506(2011)02—0057—02
隨著我國采煤技術(shù)的發(fā)展，采煤機(jī)械化與回采
工作面端頭支護(hù)落后的矛盾越來越突出，如不改進(jìn)
和完善回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)及設(shè)備，必將影響
回采工作面高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)。因此，研究回采
工作面端頭支護(hù)技術(shù)與設(shè)備迫在眉睫。
1 研究現(xiàn)狀
(1)回采工作面端頭是指回采工作面與巷道交
叉地點(diǎn)，它由4個(gè)區(qū)域組成：① 巷道端頭；② 回采工
作面機(jī)頭、機(jī)尾設(shè)備區(qū)；③ 煤壁前方支撐壓力影響
區(qū)；④煤壁后方支撐壓力影響區(qū)。
(2)回采工作面端頭支護(hù)雖比回采工作面多一
個(gè)煤柱支撐，但在采動(dòng)后支撐壓力的作用下，頂?shù)装?
移近量加劇，頂板巖層離層或脫落，底板鼓起，支架
受載下縮、變形、損壞是不可避免的。一般來說，端
頭煤壁前后方支撐壓力影響區(qū)長度均為50 m。
(3)回采工作面端頭是回采工作面及巷道采、
支、運(yùn)設(shè)備交會(huì)布置地點(diǎn)，其內(nèi)一般有采煤機(jī)、回采
工作面輸送機(jī)、排頭支架、端頭支架、巷道轉(zhuǎn)載機(jī)、單
體液壓支柱、回柱絞車等，此區(qū)間內(nèi)的設(shè)備相互關(guān)
聯(lián)、相互依存。因此，不但要求設(shè)備之間連接尺寸配
套，而且要求設(shè)備區(qū)內(nèi)頂板維護(hù)狀況良好，否則，其
多臺(tái)相關(guān)的設(shè)備無法正常工作。
(4)回采工作面端頭是進(jìn)行多種工序作業(yè)的地
點(diǎn)，主要完成下列工序：① 煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)；② 向煤壁推機(jī)
頭、機(jī)尾；③ 回撤巷道支架；④ 在煤壁前方壓力升高
區(qū)替棚；⑤加長或縮短回采工作面輸送機(jī)；⑥ 按回采
收稿日期：2010—11—19
作者簡介：梁現(xiàn)民(1963一)，男，河南林州人，工程師，2001年畢業(yè)
于焦作工學(xué)院，現(xiàn)任鶴煤公司寺灣礦生產(chǎn)礦長。
工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)安排移動(dòng)轉(zhuǎn)載機(jī)和端頭支架；
⑦運(yùn)送材料和設(shè)備。
(5)回采工作面端頭是巷道地壓和采動(dòng)影響應(yīng)
力疊加升高區(qū)。回采工作面周圍，巷道兩側(cè)均有支
撐壓力存在，且分為3個(gè)區(qū)：壓力急增區(qū)、壓力升高
區(qū)和壓力緩升區(qū)。一般來說：回采工作面端頭是巷
道和回采工作面壓力急增區(qū)和壓力升高區(qū)，是內(nèi)支
承壓力分布疊加區(qū)域，因此回采工作面端頭處是壓
力最大、顯現(xiàn)最劇烈、頂板最不易控制的區(qū)域。
總之，回采工作面端頭位于回采工作面與巷道
交叉點(diǎn)處，區(qū)內(nèi)布置多臺(tái)相關(guān)設(shè)備，且要完成多項(xiàng)工
序，圍巖在多種支撐壓力疊加作用下，端頭是一個(gè)受
采動(dòng)影響嚴(yán)重、形狀無規(guī)則、支護(hù)空間大、頂板十分
不好維護(hù)而又必須維護(hù)好的地區(qū)，因此回采工作面
端頭既是頂板控制的難點(diǎn)，也是頂板控制的重點(diǎn)。
2 存在問題及研究的必要性
(1)存在問題。近年來，我國傳統(tǒng)方式的單體
支柱類端頭支護(hù)技術(shù)存在如下問題：① 支架太多，支
卸工作量大，作業(yè)空間小；② 支架側(cè)向穩(wěn)定性差，缺
乏抵抗圍巖水平推力的能力；③ 初撐力偏低，阻止和
減緩頂板受采動(dòng)影響而引起的變形能力差。
(2)研究的必要性。① 改善端頭支護(hù)技術(shù)是提
高工作面單產(chǎn)的需要。在采高和工作面長度相近的
情況下，加快推進(jìn)度是提高單產(chǎn)的有效途徑，隨著集
團(tuán)公司采煤機(jī)械化水平的提高，實(shí)現(xiàn)回采工作面快
速推進(jìn)，需要實(shí)現(xiàn)回采工作面端頭作業(yè)機(jī)械化，減少
目前回采作業(yè)端頭作業(yè)所占的手工勞動(dòng)量。②改善
端頭支護(hù)技術(shù)是保障安全生產(chǎn)的需要。采煤機(jī)械化
的發(fā)展，要求回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)不斷改善，不
斷解決新問題，改進(jìn)回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)，可以
． S7 ·
2011年第2期 中州煤炭 總第182期
提高單產(chǎn)、提高工效，減少端頭勞動(dòng)量，保證端頭安
全生產(chǎn)。③ 改善端頭支護(hù)技術(shù)是完成多種工序的需
要。要保證布置在工作面端頭多臺(tái)相關(guān)的采、支、運(yùn)
設(shè)備協(xié)調(diào)工作，順利完成多種工序作業(yè)，不因端頭作
業(yè)落后影響回采工作面的快速推進(jìn)，就必須改進(jìn)傳
統(tǒng)的回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)。
3 回采工作面上下端頭礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)
回采工作面端頭是回采工作面通風(fēng)、行人、運(yùn)
料、出煤的咽喉地區(qū)，其支護(hù)狀況的好壞對(duì)回采工作
面的生產(chǎn)影響較大，其礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)如下。
(1)空頂面積大。在使用單體支柱支護(hù)的回采
工作面，其下機(jī)頭處除與回采工作面具有相同的最
大、最小控頂距外，為了通風(fēng)行人，還必須保持超前
回采工作面煤壁1～2排柱距。在巷道方面，由于巷
道膠帶機(jī)尾不能隨時(shí)前移，需在切頂線后方保留一
段巷道，使該處的空頂面積達(dá)到3O～40 m 。
(2)支護(hù)強(qiáng)度低。在回采工作面下機(jī)頭處，由
于機(jī)頭與巷道輸送機(jī)搭接處不能立設(shè)支柱，支護(hù)密
度有所降低，特別是回采工作面前方超前替換的支
架，因初撐力低，不能及時(shí)支護(hù)頂板，加劇了頂板下
沉。頂板下沉速度往往高出巷道下沉速度的5倍以
上，這樣該段的礦壓顯現(xiàn)更加劇烈，頂板離層破碎，
以致發(fā)生冒頂。
(3)支撐壓力大。回采工作面上下端頭正處在
超前壓力峰值區(qū)，支撐壓力的峰值是原巖壓力的1
～ 3倍。在中等穩(wěn)定的頂板條件下，在端頭部位的
采空區(qū)上方還往往出現(xiàn)扇形大面積懸頂，增大了該
處壓力，上端頭又是相鄰回采工作面固定支撐壓力
和該回采工作面移動(dòng)支撐壓力疊加區(qū)，支護(hù)更加困
難。
4 合理支護(hù)方式的選擇
由于回采工作面端頭處于采動(dòng)影響及圍巖松動(dòng)
破壞區(qū)內(nèi)，所以具有結(jié)構(gòu)、形狀和支護(hù)形式發(fā)生變化
的特征，正確的端頭支護(hù)應(yīng)能保證安全有效地維護(hù)
端頭圍巖，使其工作狀態(tài)良好。鑒于回采工作面和
巷道支護(hù)方式及回采工藝的多樣性，端頭支護(hù)方式
也是不同的。
目前較普遍的方式：巷道端頭用單體支柱維護(hù)；
回采工作面機(jī)頭、機(jī)尾用4對(duì)8根長梁及時(shí)維護(hù)；煤
壁前方支撐壓力用單體點(diǎn)柱和抬棚加強(qiáng)維護(hù)。在這
些支護(hù)方式中，單體支柱類普遍存在的問題：加強(qiáng)支
． S8 ．
架太多，支卸工作量大，減小了作業(yè)空問，支架側(cè)向
穩(wěn)定性差，缺乏控制圍巖水平推力的能力，初撐力
低，阻止和減緩頂板采動(dòng)影響而引起的變形推動(dòng)能
力差。
目前，回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)將朝著綜合治
理和改進(jìn)支護(hù)方向發(fā)展。如，加大巷道斷面改進(jìn)支
護(hù)方式；改進(jìn)回采工作面輸送機(jī)和巷道轉(zhuǎn)載機(jī)；使用
十字頂梁、滑移頂梁、雙向鉸接頂梁、雙楔鉸接頂梁、
4對(duì)8根長梁、網(wǎng)狀支護(hù)等端頭支護(hù)。另外，利用錨
桿與支架聯(lián)合支護(hù)回采工作面端頭是一種值得推廣
的支護(hù)方式，它具有推進(jìn)速度快、成本低、材料消耗
少、不需維修、回采時(shí)不需更換、端頭管理簡單等特
點(diǎn)。
5 結(jié)語
(1)回采工作面端頭位于回采工作面與巷道交
叉點(diǎn)處，區(qū)內(nèi)布置多臺(tái)相關(guān)工作的設(shè)備，要完成多個(gè)
工序；同時(shí)，該處圍巖又在多種支撐壓力疊加作用
下，是一個(gè)受采動(dòng)影響嚴(yán)重、形狀不規(guī)則、無立柱支
護(hù)空間大、頂板十分不好維護(hù)的區(qū)域，而又是必須維
護(hù)好的地方。因此，回采工作面端頭既是頂板控制
的重點(diǎn)，又是頂板控制的難點(diǎn)。
(2)鑒于回采工作面和巷道支護(hù)方式及回采工
藝的多樣性，端頭支護(hù)方式也是不同的，使用十字頂
梁、滑移頂梁、雙向鉸接頂梁、雙楔鉸接頂梁、網(wǎng)狀支
護(hù)和錨桿與支架聯(lián)合支護(hù)等，管理簡單，不需維修，
能夠保證工作面快速推進(jìn)。
(3)改善回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)是保障回采
工作面安全生產(chǎn)、采煤機(jī)械化不斷發(fā)展的需要。換
言之，改進(jìn)回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)，可以提高回采
工作面單產(chǎn)工效，減少端頭勞動(dòng)量，保證端頭安全生
產(chǎn)。

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