梁栋
单县丰源实业有限公司，山东 菏泽 274330
摘要：本文重点针对煤矿开采工作过程中，综放面末采顶板分析控制工作展开了相关分析和研究，并且对支架撤回技术的具体应用进行了阐述，有效结合某地区一处煤矿开采工作案例进行深入探索。通过采取顶板铺设金属网，同时通过木梁、木垛以及锚网索等联合施工，提高撤架通道围岩结构的稳定性，同时避免撤架工作过程中顶板出现下沉，提高支架回撤工作的安全性。
关键词：综放面；采顶板分期控制；支架回撤
近几年，我国煤矿开采工作规模正在不断扩张，在煤矿开采技术和方法上也越来越多样化，其中综采放顶煤采煤法由于单产量较高、开采工作成本较低以及适应性较强等方面优势，已经逐渐发展成为我国厚煤层开采工作的重要技术之一。当前综放工作面末段经常使用预留顶煤收尾的施工方法。留顶煤作为煤层的顶部部分，会增加末采工作过程中顶板的控制工作难度，而对于末采工作面来讲稳定的顶板是末采收尾工作顺利开展，以及保证支架安全撤离的关键工作环节。在本文研究工作过程中，有效结合某地区一处煤矿综放工作面的实际施工情况，重点提出综放工作面末采段顶板分期控制技术方法，同时将末采收尾段顶板控制工作，有效划分成末采期间顶板控制和撤架工作过程中顶板控制两个不同工作阶段。根据各不同作业段岩体条件的变化特征，采取针对性的支护工作方法，有效保证末采工作的顺利开展，保证支架回撤工作的效率和安全性。
1 综采工作面情况
针对某煤矿开采工作面展开分析和研究，该工作面倾斜程度为180m，走向长度为1250m煤层，平均厚度达到7.5m。在煤矿开采工作过程中，通过使用综采放顶煤开采施工工艺，采煤高度在2.8m，放煤高度为4.5m，采放比例为0.6:1。综采工作面断面参数数据为1-1断面荒宽：5040mm，荒高4020mm，墙高1500mm，净宽4860mm，净高3930mm；2-2断面：荒宽5040mm，荒高4020mm，墙高1500mm，净宽4800mm,净高3900mm。在煤矿开采过程中，通过采取一采一放循环开采工作方法，使用整体垮落法控制煤矿开采工作面的顶板结构。在开采工作面末采期间，工作面推进到距离停采线一定距离时停止拉架，采煤机继续保持切割直到形成撤架通道，保证支架回撤工作的安全性。
2 综放面末采顶板分期控制工作方法
2.1 末采段顶网铺设施工
进入到末采施工阶段，煤矿开采工作面推进到距离终采线18m的位置时，需要紧贴合开采工作面顶板位置，在支架顶梁的正上方区域铺设双层金属网结构，然后随着工作面的继续向前推进。当顶网落地之后停止放顶煤，将开采高度保持在2.7~2.9m之间，为了有效降低在支架回撤工作过程中顶板的下沉速率，工作面推进到距离终采线7.5m的位置时，在相邻支架结构的顶梁上方部分设置出长木梁结构，采用DWB28-30/100系列轻型单体液压支柱（最大高度2800mm、最小高度2230mm、工作行程570mm、额定工作阻力30kN），必须穿鞋带帽（帽：采用方木或半圆木，长度满足循环排距的要求、宽度不小于200mm、厚度不小于50mm加工，鞋采用350mm-500mm尼龙柱鞋），采取一梁两柱的支护方式。末采梁体结构的之间形成交错设置，以此来有效提高支架回收过程中顶煤的结构稳定性。金属网用1m×10m，#12钢丝编织而成的经纬网，相邻位置两基础网长边相互搭接不小于0.5m，搭接位置使用#14钢丝双环头进行连接，每米不小于10道，短边的搭接长度不能小于0.5m，整片金属网直接延伸到工作面的两端，回风巷直径不小于0.5m[1]。
2.2 撤架通道顶板控制工作
根据本次煤矿开采工作面支架规格，有效确定顶梁前端距离煤层之间保留不小于3m宽度的支架回撤通道。当工作面推进到距离停采线或终采线3m位置时需要停止拉架，然后继续进行割煤，以此可以形成撤架通道结构，撤架通道顶板使用锚索和金属网联合支护施工的方法，采取割一排支一排的施工方式，为了进一步提高空顶段顶板结构的稳定性，防止局部出现垮塌问题，需要根据采后顶板的实际工作情况，合理控制各煤架数量，同时对采后顶板进行临时性支护，然后需要在临时支护结构的岩体正下方进行永久支护，有效提高支架撤离通道结构的稳定性，防止出现顶板脱落现象[2]。
3 撤架段顶板控制与撤架施工工艺
因为回采工作面的上部结构，主要是通过煤层工作面支架结构以及采空区域垮落的煤矸石所构成，支架结构和周围围岩结构之间相互作用位移结构，所形成的顶板压力和基础部分支架的支撑形成一种反向作用力，二者之间形成相互适应状态，可以形成一个受力平衡可以进一步延缓和阻止顶板下沉问题，支架的回撤工作有效打破了支撑体系，原有的平衡工作状态，顶板的下沉速率会随着支架的撤出而不断上升，因此要有效防止顶板下沉量过大，将相邻的支架压死。在撤架工作过程中需要有效遵循首架掩护顺序撤架的工作原则，同时对于测价工作前后的相关区域及时架设临时支护结构，以此来有效提高顶煤结构层的稳定性和安全性。
支架拆除工作完成之后，原有的支撑体系间的平衡会受到破坏，为了有效防止顶板岩层结构将巷道通风口堵死相邻区域的支架被压死，在进行支架拆除工作之前，需要在端头部位通过使用木垛和交错托盘有效控制顶板结构，有效防止支架结构出现卡死以及损坏等问题。在拆除支架之前，首先需要将前后刮板输送机设备进行拆除和运出，同时需要准备出足够的单体支柱材料，然后开始进行支架拆除工作。在拆除支架结构之前，首先需要有效调整好通风系统，同时需要将牵引绞车导向轮以及装架平台到位置进行有效设定；其次，为了充分保证支架拆除工作过程中，可以对支架上覆盖岩层结构进行有效控制，延缓支架拆除之后顶板的下沉速率，在拆架工作过程中首先需要拆除外部基础支架结构和掩护支架结构，同时使用原支架结构的顶梁部分，铺设支架形成一种同支撑体，有效提高支架结构的支撑稳定性，同时在支架空间内部设置出数量足够的单体支柱结构，单体支柱设置在支架正上方的木横梁上，并且需要保证单体支柱的支撑力超过6.5MPa以上[3]。
通过对支架拆除并且运输工作面之后，需要对下一节支架进行拆除，拆除方法和上一节支架拆除方法保持相同，但是支架移出工作需要经过导向轮变向之后，将支架移动到煤柱帮位置作为后续支架拆除过程中的掩护架结构，直到整个工作面支架完全拆除，用于延缓工作作面支架拆除之后顶板的下沉速度，有效保证工作面通风系统的工作安全性和可靠性。支架顺利撤离工作面之后需要开始顺序拆除，剩余的尾部支架结构拆除工作方法和之前拆除方法保持相同，每架支架结构在撤离工作面之后，需要及时在原位置上设置出单体支柱结构，有效保证每根支柱结构设置在支架结构的正上方木梁上，同时需要根据顶板的变化情况和支架正上方损坏情况，及时增加抬棚和单体支柱结构。设置完成之后需要将上部支架结构进行拆除，同时要保证单体支柱及时回撤，单体支柱过程中需要使用支架结构，将附近区域的顶板进行支护，然后进行后续施工每架支架拆除工作完成之后，需要将其作为掩护架随着工作面支架拆除，逐步实现前移直到整个支架结构完全拆除。
4 结语
综上，为了有效保证工作面顶板在末采工作阶段的安全性和稳定性，通过使用预留顶煤的方法，在距离终采线一定距离的位置，铺设金属网结构，同时基于木梁、木垛以及锚网索等加强支护处理，保证顶煤在撤架工作过程中，始终处于相对比较稳定的工作状态，为撤架工作预留出稳定的施工作业空间，保证支架作业的安全性，同时也保证支架在回撤工作过程中的安全性。
参考文献
[1]王惠风,陈殿赋.综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术[J].陕西煤炭,2020,39(01):118-122+163.
[2]杨计先.坚硬顶板综放工作面末采切顶护巷水压致裂控制技术[J].矿业工程研究,2019,34(01):30-39.
[3]崔杰.易自燃煤层工作面末采回撤期间防灭火技术[J].煤矿安全,2018,49(06):54-57+61.