采掘技术服务(第11期-采面端头与超前管理)

-1-内部资料注意保存采掘技术服务2015年第11期（总第11期）永煤公司生产部主办2015年6月30日关于采煤工作面两巷端头与超前支护管理6月24-29日，生产部采煤专业在对子公司进行6月份双基与二季度安全质量标准化检查时，发现部分单位采煤工作面两巷端头与超前支护管理不到位或不规范，现将共性与突出问题总结如下并提出意见和建议。一、正确理解采煤工作面安全出口与端头支护。1.安全出口与端头范围工作面与回风平巷和运输平巷的交会处称为工作面的上下端头或端部，此处控顶面积大，设备和人员集中，是工作面的安全出口。端头支护要有足够的支护强度，保证工作面端部出口的安全；支架跨度要大，不影响输送机机头、机尾正常运转，并要为维护和操作设备人员留出足够的活动空间；要能保证机头、机尾的快速移置，缩短端头作业时间，提高开机率。——杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.-2-端头范围表达式：S=(LK+LZ+LX)×(B+BK+LQ)式中：LK－采面控顶宽度,m;LZ－端头缺口沿走向宽度,m;LQ－端头缺口沿倾斜长度,m;LX－悬顶宽度,m;B－工作面运输巷或回风巷宽度,m;BK－巷道松动范围,即由于两巷预先掘出,巷道外侧帮已经松动的范围，BK=B·K，K为巷道宽度影响系数。。——黄庆国.回采工作面端头支护探析[J].煤炭科学技术，1998，26（8）:46-47.-3-炮采工作面和单滚筒采煤机普采工作面，两巷断面一般较小，刮板输送机的机头和机尾通常都设在工作面内，工作面两端需要人工开缺口。端部缺口对采煤机进刀、架设端头支架、操纵和维修设备以及出入人员、运送材料和设备是有用的，也是工作面安全出口。当平巷较宽、输送机机头和机尾的一部分可以布置在其内、采煤机的摇臂较长而没有缺口也能进刀时，仍需有一定长度的缺口，以保证能支设端头支架，并使其顺利前移。双滚筒采煤机普采工作面和综采工作面，采煤机进刀方式一般为斜切进刀，不必人工开缺口；要求运输及回风平巷有足够宽度，工作面输送机机头（尾）尽量伸向平巷内，以保证采煤机滚筒能割至平巷的内侧帮。若平巷过窄，则需辅以人工开缺口方能进刀，这就不能发挥综采的生产潜能。综采工作面平巷布置应有利于运输设备运转和维护，有利于煤流在端头处转载和采煤机实现无人工缺口端部进刀；便于人员进出和材料运输，为端头顶板支护创造良好条件。由此可见：(1)工作面与巷道交会区域（工作面对应原巷道部分）及开缺口部分均属于采煤工作面的安全出口。(2)对端头范围的理解：狭义的理解仅指工作面与巷道交会区域（工作面对应原巷道部分）；广义的理解指工作面与巷道交会区域（工作面对应原巷道部分）及开缺口部分。(3)部分单位将工作面端头范围仅理解为开缺口部位，是不全面或不正确的。-4-2.意见和建议：(1)开缺口的采煤工作面，作业规程“运输巷、回风巷及端头顶板控制”一节中关于安全出口的叙述，不仅要说明狭义端头部位的顶板控制方法及支护参数，还要说明广义端头开缺口处的顶板控制方法及支护参数。(2)狭义的端头及开缺口两部位，均要有详细的的平面图、剖面图标示。二、加强和规范端头支护管理。1.常用的端头支护形式-5-2.端头支护不到位或不规范现象(1)部分采煤工作面排头支架或端头支架距离巷道外帮较宽，没有增设柱梁加固或仅增设单棚柱梁加固，替棚后工字钢梁或加固的π型梁弯曲下沉明显，支护强度不足。(2)部分采煤工作面端头压力显现明显，受巷道宽度限制或工作面运输机下滑影响，只能使用单棚柱梁加固，如增设迈步对棚，无法保证安全出口宽度。(3)端头支护缺少明确的参数规定，如棚距、柱距、对棚梁间距、梁端距、迈步距等。3.意见和建议：(1)端头处悬顶面积大、应力集中，在能够保证安全出口宽度的前提下，应尽可能使用液压支架或迈步抬棚加强支护，迈步抬棚的棚距不宜太大。(2)工作面安装时，要超前预测煤层起伏等原因造成的工作面倾斜长度变化，合理确定工作面运输机及支架安装长度，确保工作面端头安全出口畅通。(3)工作面生产期间，要合理控制运输机上窜下滑，因巷道变形、运输机上窜下滑等原因造成的端头安全出口不畅，可通过扩刷巷道、工作面调斜等方法处理。(4)为方便端头管理，要从设计源头保证巷道宽度满足使用要求，考虑巷道后期变形影响，运输顺槽宽度以4-5m为宜，回风顺槽宽度可适当窄些。-6-三、加强和规范两巷超前支护管理。1.超前支护形式及要求常用的超前支护形式有：单体柱+π型梁；单体柱+铰接梁；超前液压支架；悬移支架（改造）等。《煤矿安全规程》第五十条规定：“……采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于20m；……”。2.超前支护不规范现象使用工字钢棚或U型钢棚支护的巷道，超前替棚后的支护强度等强于原支护或低于原支护强度。如：有的工作面巷道超前替棚只是把两根棚腿替换为两排单体柱抬棚;有的工作面巷道原为工字钢对棚支护，20m超前范围内未替棚时使用三排单体柱抬棚加固，替棚后改为工字钢单棚支护+两排单体柱抬棚加固。以上两种现象均无法体现《煤矿安全规程》第五十条“加强支护”的要求。3.意见和建议：(1)超前替棚的采煤工作面，超前压力影响范围内，无论替棚与否，超前支护范围内的支护强度应高于巷道原支护强度，其中替棚后的支护强度应不低于替棚前支护强度。(2)超前支护范围内没有实现全部替棚时，超前支护形式要分段说明：替棚段和未替棚段的支护形式及参数，并分别附支护断面图。