煤礦綜采工作面端頭支護(hù)淺析

　　　目前，我國大部分礦井都采用綜合機(jī)械化開采方法，煤炭采出速度隨之逐步提高。我國厚煤層資源十分豐富，可采儲量占生產(chǎn)礦井總量的45%以上，厚煤層開采技術(shù)水平如何很大程度影響著我國煤炭企業(yè)的技術(shù)面貌。
　　1.目前國內(nèi)綜采工作面端頭支護(hù)存在的問題
　　在當(dāng)前產(chǎn)量逐步提高的同時回采工作面的端頭管理在安全生產(chǎn)中也不容小視，回采工作面端頭是巷道地壓和采動影響應(yīng)力疊加升高區(qū)。回采工作面周圍、巷道兩側(cè)均有支承壓力存在，且分為三區(qū):壓力急增區(qū)、壓力升高區(qū)和壓力緩升區(qū)。
　　一般說來，回采工作面端頭是巷道及回采工作面壓力急增區(qū)或壓力升高區(qū)內(nèi)支承壓力分布曲線的疊加。因此，回采工作面端頭處是支承壓力最大、顯現(xiàn)最劇烈、頂板最不易管理的地區(qū)；由于設(shè)備多、臨近工作面切頂線，支護(hù)很困難，也是事故的多發(fā)區(qū)，對于高產(chǎn)高效工作面也是制約其單產(chǎn)進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素之一。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，它必將成為阻礙機(jī)械化工作面高產(chǎn)、高效、安全、低耗等指標(biāo)的重要因素。因此，研究機(jī)械化回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)與設(shè)備是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的重要問題之一。
　　2.端頭支護(hù)的發(fā)展過程
　　工作面端頭支護(hù)的發(fā)展大致分為三個階段。
　　第一階段是50年代至70年代初期，這期間由于采煤工藝技術(shù)限制采面端頭支護(hù)要采用木抬棚支架。
　　第二階段為70年代至80年代中期，此階段金屬摩擦支柱和鉸接頂粱在我國煤礦得到廣泛使用，端頭支護(hù)要以鉸接頂粱為主。
　　第三階段是1985年以后，隨著支架液壓化和采煤機(jī)械化的發(fā)展工作面端頭要采用四對八根工字鋼粱進(jìn)行支護(hù)，同時出現(xiàn)了與綜采面配套的液壓端頭支架。
　　3.端頭支護(hù)傳統(tǒng)方式分類
　　由于回采工作面端頭處于采動影響及圍巖松動破壞區(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。鑒于回采工作面和順槽支護(hù)方式及回采工藝的多樣性，因而端頭支護(hù)方式也是不同的。我國端頭支護(hù)傳統(tǒng)方式有以下三類：
　　單體支柱端頭支護(hù)，根據(jù)頂粱和聯(lián)接方式義分為鉸按頂梁支護(hù)，長鋼粱支護(hù)t字頂粱和網(wǎng)狀頂粱支護(hù)等。
　　液壓端頭支架支護(hù)，主要架型有SD型、BYT型和DZY型等支撐掩護(hù)式端頭支架以及將工作面液壓支架前梁加長并增加前柱的改裝式端頭支架，此外尚有正在試用的滑移頂槳式簡易端頭支架等。
　　錨桿支護(hù)端頭，目前我國煤礦長壁工作面端頭支護(hù)的格局是以四對八根工字鋼梁支護(hù)形式為主體．同時涌現(xiàn)了多種端頭支護(hù)形式，諸如用不同型號的鋼梁搭配而成的，雙楔頂粱，網(wǎng)狀頂梁、塊式頂粱、鋼粱．鉸接頂梁等，以及與綜采面相配套的液壓端頭支架和滑移頂梁式端頭支架另外還有傳統(tǒng)的木支護(hù)和混合支護(hù)等。
　　4.有利于安全生產(chǎn)的發(fā)展方向及端頭支護(hù)影響因素分析
　　欲保證布置在端頭的多臺相關(guān)的采支運(yùn)設(shè)備協(xié)調(diào)的工作，順利地完成多種工序作業(yè)，不因端頭作業(yè)落后影響回采工作面快速推進(jìn)，就必須改善傳統(tǒng)的回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及綜采和高檔普采工作面單產(chǎn)的提高、回采工作面快速推進(jìn)的需要，改善端頭支護(hù)技術(shù)是煤炭生產(chǎn)發(fā)展的需要。
　　影響工作面端頭支護(hù)的因素總體上分地質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)條件兩大類，一是地質(zhì)條件，這是先天的，只能利用，無法改變。二是生產(chǎn)技術(shù)條件，這是后天的，是可以人為改變的。人們可以充分利用先天的地質(zhì)條件和創(chuàng)造最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)條件來進(jìn)行有效的工作面端頭支護(hù)?；夭晒ぷ髅娑祟^作業(yè)的特點(diǎn)之一是多工序交叉、作業(yè)復(fù)雜。要改進(jìn)端頭作業(yè)的復(fù)雜性，提高支護(hù)效果使其向簡單化方向發(fā)展：
　　回采工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷應(yīng)采用錨桿支護(hù)，這種主動及時的支護(hù)方法可充分利用圍巖自身強(qiáng)度減少圍巖變形，防止頂板離層、片幫，頂板下沉量明顯小于架棚巷道，端頭范圍內(nèi)頂板破碎程度降低，有利于端頭支護(hù)。
　　嚴(yán)格采掘銜接，盡可能縮短工作面上下平巷閑置時間。
　　在復(fù)合頂板條件下，采面端頭的局部區(qū)域可用混合支護(hù)，在上下缺口施工時，超前用錨桿支護(hù)頂板，防止頂板離層與破碎，為端頭支護(hù)創(chuàng)造有利條件。
　　簡化設(shè)備，為了易于掌握操作和維護(hù)，要求設(shè)備堅(jiān)固耐用，不要太復(fù)雜。
　　針對我國回采工作面端頭支護(hù)的現(xiàn)狀，我國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)形式方向發(fā)展，如加大順槽斷面，改進(jìn)支護(hù)方式，改進(jìn)回采工作面輸送機(jī)和順槽轉(zhuǎn)載機(jī)，改進(jìn)進(jìn)刀方式，研制十字頂梁、網(wǎng)狀支護(hù)、滑移頂梁端頭支架及端頭液壓支架等。改善回采工作面端頭支護(hù)技術(shù)是煤炭生產(chǎn)發(fā)展、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。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)、提高回采工作面工效、減少端頭勞動量保證端頭安全生產(chǎn)。