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淺談回采工作面端頭支護技術

文檔作者：梁現民文檔來源：河南煤業化工集團鶴煤公司寺灣礦		點擊數：	更新時間： 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技術
梁現民
(河南煤業化工集團鶴煤公司寺灣礦，河南鶴壁458010)
摘要：要保證布置在工作面端頭多臺相關的采、支、運設備協調地工作，順利完成多種工序作業，不因端頭作
業落后影響回采工作面的快速推進，就必須改進傳統的回采工作面端頭支護技術。總結了回采工作面端頭
支護技術及設備的相關形式。
關鍵詞：端頭支護；鉸接頂梁；安全生產
中圖分類號：TD355 文獻標識碼：B 文章編號：1003—0506(2011)02—0057—02
隨著我國采煤技術的發展，采煤機械化與回采
工作面端頭支護落后的矛盾越來越突出，如不改進
和完善回采工作面端頭支護技術及設備，必將影響
回采工作面高產、高效、安全生產。因此，研究回采
工作面端頭支護技術與設備迫在眉睫。
1 研究現狀
(1)回采工作面端頭是指回采工作面與巷道交
叉地點，它由4個區域組成：① 巷道端頭；② 回采工
作面機頭、機尾設備區；③ 煤壁前方支撐壓力影響
區；④煤壁后方支撐壓力影響區。
(2)回采工作面端頭支護雖比回采工作面多一
個煤柱支撐，但在采動后支撐壓力的作用下，頂底板
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、運設備交會布置地點，其內一般有采煤機、回采
工作面輸送機、排頭支架、端頭支架、巷道轉載機、單
體液壓支柱、回柱絞車等，此區間內的設備相互關
聯、相互依存。因此，不但要求設備之間連接尺寸配
套，而且要求設備區內頂板維護狀況良好，否則，其
多臺相關的設備無法正常工作。
(4)回采工作面端頭是進行多種工序作業的地
點，主要完成下列工序：① 煤炭轉運；② 向煤壁推機
頭、機尾；③ 回撤巷道支架；④ 在煤壁前方壓力升高
區替棚；⑤加長或縮短回采工作面輸送機；⑥ 按回采
收稿日期：2010—11—19
作者簡介：梁現民(1963一)，男，河南林州人，工程師，2001年畢業
于焦作工學院，現任鶴煤公司寺灣礦生產礦長。
工作面正規循環作業安排移動轉載機和端頭支架；
⑦運送材料和設備。
(5)回采工作面端頭是巷道地壓和采動影響應
力疊加升高區。回采工作面周圍，巷道兩側均有支
撐壓力存在，且分為3個區：壓力急增區、壓力升高
區和壓力緩升區。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和壓力升高區，是內支
承壓力分布疊加區域，因此回采工作面端頭處是壓
力最大、顯現最劇烈、頂板最不易控制的區域。
總之，回采工作面端頭位于回采工作面與巷道
交叉點處，區內布置多臺相關設備，且要完成多項工
序，圍巖在多種支撐壓力疊加作用下，端頭是一個受
采動影響嚴重、形狀無規則、支護空間大、頂板十分
不好維護而又必須維護好的地區，因此回采工作面
端頭既是頂板控制的難點，也是頂板控制的重點。
2 存在問題及研究的必要性
(1)存在問題。近年來，我國傳統方式的單體
支柱類端頭支護技術存在如下問題：① 支架太多，支
卸工作量大，作業空間小；② 支架側向穩定性差，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 改善端頭支護技術是提
高工作面單產的需要。在采高和工作面長度相近的
情況下，加快推進度是提高單產的有效途徑，隨著集
團公司采煤機械化水平的提高，實現回采工作面快
速推進，需要實現回采工作面端頭作業機械化，減少
目前回采作業端頭作業所占的手工勞動量。②改善
端頭支護技術是保障安全生產的需要。采煤機械化
的發展，要求回采工作面端頭支護技術不斷改善，不
斷解決新問題，改進回采工作面端頭支護技術，可以
． S7 ·
2011年第2期 中州煤炭 總第182期
提高單產、提高工效，減少端頭勞動量，保證端頭安
全生產。③ 改善端頭支護技術是完成多種工序的需
要。要保證布置在工作面端頭多臺相關的采、支、運
設備協調工作，順利完成多種工序作業，不因端頭作
業落后影響回采工作面的快速推進，就必須改進傳
統的回采工作面端頭支護技術。
3 回采工作面上下端頭礦壓顯現特點
回采工作面端頭是回采工作面通風、行人、運
料、出煤的咽喉地區，其支護狀況的好壞對回采工作
面的生產影響較大，其礦壓顯現特點如下。
(1)空頂面積大。在使用單體支柱支護的回采
工作面，其下機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
道膠帶機尾不能隨時前移，需在切頂線后方保留一
段巷道，使該處的空頂面積達到3O～40 m 。
(2)支護強度低。在回采工作面下機頭處，由
于機頭與巷道輸送機搭接處不能立設支柱，支護密
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，不能及時支護頂板，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更加劇烈，頂板離層破碎，
以致發生冒頂。
(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，支撐壓力的峰值是原巖壓力的1
～ 3倍。在中等穩定的頂板條件下，在端頭部位的
采空區上方還往往出現扇形大面積懸頂，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支撐壓力疊加區，支護更加困
難。
4 合理支護方式的選擇
由于回采工作面端頭處于采動影響及圍巖松動
破壞區內，所以具有結構、形狀和支護形式發生變化
的特征，正確的端頭支護應能保證安全有效地維護
端頭圍巖，使其工作狀態良好。鑒于回采工作面和
巷道支護方式及回采工藝的多樣性，端頭支護方式
也是不同的。
目前較普遍的方式：巷道端頭用單體支柱維護；
回采工作面機頭、機尾用4對8根長梁及時維護；煤
壁前方支撐壓力用單體點柱和抬棚加強維護。在這
些支護方式中，單體支柱類普遍存在的問題：加強支
． S8 ．
架太多，支卸工作量大，減小了作業空問，支架側向
穩定性差，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影響而引起的變形推動能
力差。
目前，回采工作面端頭支護技術將朝著綜合治
理和改進支護方向發展。如，加大巷道斷面改進支
護方式；改進回采工作面輸送機和巷道轉載機；使用
十字頂梁、滑移頂梁、雙向鉸接頂梁、雙楔鉸接頂梁、
4對8根長梁、網狀支護等端頭支護。另外，利用錨
桿與支架聯合支護回采工作面端頭是一種值得推廣
的支護方式，它具有推進速度快、成本低、材料消耗
少、不需維修、回采時不需更換、端頭管理簡單等特
點。
5 結語
(1)回采工作面端頭位于回采工作面與巷道交
叉點處，區內布置多臺相關工作的設備，要完成多個
工序；同時，該處圍巖又在多種支撐壓力疊加作用
下，是一個受采動影響嚴重、形狀不規則、無立柱支
護空間大、頂板十分不好維護的區域，而又是必須維
護好的地方。因此，回采工作面端頭既是頂板控制
的重點，又是頂板控制的難點。
(2)鑒于回采工作面和巷道支護方式及回采工
藝的多樣性，端頭支護方式也是不同的，使用十字頂
梁、滑移頂梁、雙向鉸接頂梁、雙楔鉸接頂梁、網狀支
護和錨桿與支架聯合支護等，管理簡單，不需維修，
能夠保證工作面快速推進。
(3)改善回采工作面端頭支護技術是保障回采
工作面安全生產、采煤機械化不斷發展的需要。換
言之，改進回采工作面端頭支護技術，可以提高回采
工作面單產工效，減少端頭勞動量，保證端頭安全生
產。

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