第三章 顶板控制

第一节 支护设计

一、工作面的支护设计 ㈠ 设计方法

根据临近采煤工作面的回采支护经验，掩护支架采煤工作面周期来压显现不明显，根据工程类比法对该采煤工作面进行支护设计。

㈡ 类比工程的选择与比较

3601一段采煤工作面采用柔性掩护支架采煤法，在回采作业过程中，保证了3601一段采煤工作面的安全顺利回采，能够满足安全、生产的需要，所以选择3601一段回采工作面支护对象的支护设计为类比对象是合适的。为此，3603一段回采工作面采用柔性掩护支架采煤法。

二、选择支护材料

工作面煤层倾角50°～80°/70°、煤厚1.15m～2.2m/1.5m，顶板较为破碎，为此，采用多边形柔性掩护支架（下宽为1.4m、1.6m）配合DW14（16）-30／100型单体液压支柱支护顶板及控架。

三、乳化液泵站 ㈠ 泵站选型、数量

采用XRB2B-37型乳化泵2台，其中1台为备用；该泵额定工作压力为20MPa、额定流量为125L/min、电动机功率为37kW。泵站至工作面上出口范围选用Ф25×4mm无缝钢管，工作面及三巷其它段采用KJR系列三层钢鞭高压胶管。

㈡ 泵站设臵

泵站设臵在3-3区-140m三石门车场副道上，并固定牢固。其供液路线为： ⑴ 泵站→-140m三石门→-140m中巷→上分段工作面→-100m风巷。 ⑵ 泵站→-140m三石门→-140m中巷→下分段工作面→-190m六层皮带巷。 ㈢ 泵站使用规定

1. 泵站设备的维修由机电队负责，日常管理由采煤队负责。其维修管理措施、质量要求及管理制度均由机动科负责制定实施。

2. 泵站司机必须持证上岗，严格执行操作规程及交接班制度，必须配带乳化液浓度计，并认真填写乳化液浓度检查记录。

3. 乳化泵站输出压力不小于18MPa，乳化液浓度达2.5％以上，配液用水为中性水，泵站周围不得有积水及杂物。

4. 油箱必须有过滤网，正常情况下油箱必须盖好。泵箱的自动给液装臵应配备齐全完好，严禁开空泵、漫油箱。开泵前检查泵站和液压系统各部件，达不到完好标准不准开泵。

12

5. 注液枪及管线设专人管理维护，管线吊挂整齐，注液枪使用后应悬挂在单体液压支柱的手把上，不得下地。液压管路应做到无跑冒、滴漏现象，密封圈和油管损坏后必须及时更换。

6. 泵压由检修工调定，其他人员不得调整，正常情况下只准开一台泵，另一台泵备循环使用，若有损坏及时修复；更换液压管或液压密封圈，应停泵或关闭断路阀。

第二节 工作面顶板控制

一、正常工作时期顶板支护方式

工作面采用适当长度的单体液压支柱与半圆木（或矿自制长为0.8m的特殊钢梁）配合支撑掩护支架和控制顶板，其支护方式可为背顶支柱或斜撑控架支柱，并要求背顶支柱和斜撑控架支柱应交替实施支护作业。规定支柱间距为1.5～2.0m/根，工作面的空间高度（溜槽中间至架顶）控制在0.7m～1.6m，要求掩护支架放架到位，不得出现仰架、瓦架、趴架、钻底及挂顶等情况。

二、正常工作时期的特殊支护形式

工作面上、下出口的支柱间距应控制在1.5m以内，下煤眼两边必须打不少于2根的背顶支柱，以利于控制顶板及人员上下安全。若工作面顶板暴露高度达1.6m以上，采面与巷道交叉点空顶面积达2.0m2时，必须加打背顶支柱，其背顶支柱间距规定为1.0m/根。

三、采煤放架与其他工序平行作业的安全距离

㈠ 工作面采煤时要求必须做到边采煤边放架，严禁采煤（斜长）3～5m后仍不放架。 ㈡ 实施爆破打眼作业时，打眼作业与采煤放架必须保证错开（间距）20m以上，采煤放架在打眼作业点上方时，应在打眼点上方10m处必须设臵挡煤掩护板。

㈢ 在采煤放架时，严禁在同一地点有其它工序与其平行作业。

㈣ 采煤头之间的间距必须保持在15m以上，各采煤头之间应设专人控制放煤。 ㈤ 工作面上、下出口10m范围内回采作业时，要求-100m风巷（或-140m中巷）不得进行回撤金属支架工作、工作面夹楼不得进行回架工作。若确需在该地点回采作业，但在实施放架作业时，要求工作面夹楼回架工作和-100m风巷（或-140m中巷）的安架和回撤金属支架工作等暂停作业，待工作面上出口采煤放架工作完成或回采超过工作面下出口10m以上距离后，方可恢复工作面夹楼回架工作和-100m风巷（或-140m中巷）的安架和回撤金属支架工作。

四、特殊时期的顶板控制 ㈠ 来压及停采前的顶板控制

⒈ 工作面周期来压不明显，但在周期来压时顶板较为破碎，为此，要求采煤队应增加控架支柱和背顶支柱的数量和密度，并采取笆片、排花进行背顶支护；同时，规定支柱间距为1.0～1.5m/根。

13

⒉ 当工作面遇特殊情况需要停采前，必须先将工作面的支柱调整并重新补液，规定支柱间距不得大于1.5m/根，同时，在放架的过程中，要求掩护支架紧必须靠顶板下放到位。若遇过构造带支架离顶大于0.2m时，必须用排花、笆片或木料背护牢实。若顶板暴露面积过大、顶板破碎等情况时，必须加强背顶支柱支护，其支柱间距规定为1.0m/根。

㈡ 过断层及顶板破碎时的顶板控制

工作面出现顶板破碎或遇抽冒等情况时，要求工作面上、下出口10ｍ范围内，可采取实施松动爆破后采用手镐落煤放架作业；但支柱间距必须按照1.0m／根进行背顶支护和控架支护。同时，要求必须用笆片、排花或刁花或废旧钢轨或半圆木等材料进行刹刁背护。在工作面出现顶板破碎或遇抽冒等情况期间，要求必须边采煤边放架，严禁回采斜长超过3～5m仍不放架。

第三节 运输巷、回风巷及端头顶板控制

一、工作面运输巷、回风巷的顶板控制 ㈠ 巷道超前支护 ⒈ 超前支护方式

采用DW25-25/100型单体液压支柱配合HDJB-1200/30型金属铰接顶梁（或2.6m的“π”型长钢梁）沿巷道走向打成一梁一柱（或一梁三柱）超前托梁支柱进行有效支护，规定柱距为0.8m（或1.2m），并要求单排超前托梁支护布臵靠在巷道的底板侧，双排超前托梁支护布臵在巷道的顶、底板两侧。

⒉ 超前支护距离

⑴ -100m风巷：工作面上出口的掩护支架架头前方10m范围巷道，必须实行双排超前托梁支护，工作面煤壁前方10～20m范围实行单排超前托梁支护。

⑵ -140m中巷：下分段工作面的掩护支架架头至上分段工作面的下煤眼前方10m范围巷道均实行双排托梁支护，上分段下煤眼前方10～20m范围实行单排超前托梁支护。

⑶ -190m六层皮带巷：工作面的下分段下煤眼前方10m范围巷道均实行双排托梁支护，下煤眼前方10～20m范围及下煤眼至老塘切顶线范围实行单排超前托梁支护。

⒊ 三巷超前支护范围内，规定巷道高度不得低于1.6m，其它范围巷道高度不得低于1.8m。否则必须换棚或卧底清透；若遇超前托梁支护范围内金属棚的两架棚子之间的压力大，可在棚顶的空档内增加一根长度为1.5m的废旧钢轨作为加强背护。

㈡ 三巷的其它加强支护

运输巷、回风巷除用超前托梁支柱进行加强支护外，在压力较大的地段应用单体液压支柱对金属棚子进行单头加固和打抬棚支护。若遇金属棚变形严重时，还应掺棚或更换金属棚的梁、腿等措施。

二、工作面安全出口的管理

14

㈠ 支护形式 ⒈ 上出口

工作面回采采穿-100m风巷或-140m中巷。其工作面上出口10m范围内坡度调整为25°～28°，并用单体液压支柱与特殊钢梁（或半圆木）配合打成背顶支柱或斜撑支柱进行控制顶板和支撑掩护支架，其支柱间距为1.0～1.5m/根。

⒉ 下出口

工作面下出口采取留煤墩、冲眼箍密盘的支护形式。其眼子应保证不少于两个（下煤眼、通风行人眼）。工作面下煤眼10m范围内坡度调整为25°～28°，下煤眼上口必须打不少于两根背顶支柱进行顶板支护，且要求在背顶支柱上方安设自制的“过河桥板”方便人员上、下跨过下煤眼并在背顶支柱下方安设自制的下煤篦子防止人员坠入下煤眼内。

㈡ 质量要求 ⒈ 上出口

工作面上拐点（坳坳处）的坡度应尽量控制缓一些，采用单体液压支柱与特殊钢梁（或半圆木）配合打成背顶支柱或斜撑支柱进行控制顶板和支撑掩护支架，其支柱间距为1.0～1.5m/根，以利于该处的顶板管理。同时，要求掩护支架必须放架到位，不得出现仰架、瓦架、趴架、钻底及挂顶等情况。

⒉ 工作面

工作面支架下放不起拱、不褶皱、不扭斜、不切底或挂顶，要求不得出现硬拐点或发生串矸。相邻支架间距符合《作业规程》要求，偏差不超过±100mm，螺栓、压板等齐全。工作面台阶间距符合《作业规程》要求，溜槽必须安设平、直。

⒊ 下出口

⑴ 眼子、煤墩、夹楼规格

眼子规格为内空0.8×0.8m，箍密盘支护，并订拉条进行加固。眼子沿走向间距4.0～5.0m；上分段夹楼煤墩净高（真倾斜高度）为1.5～2.0m，下分段夹楼煤墩净高0.5～1.5m。要求工作面夹楼内煤墩应倒平，支柱根据现场情况打成立柱、斜撑和背顶支柱，支柱间距1.5～2.0m/根。其中，上、下分段工作面夹楼分别与-140m中巷、-190m六层皮带巷必须始终保持2～3个眼子相通（至少保留1个下煤眼、1个通风行人眼，但夹楼眼子最多不得超过4个）。

⑵ 当工作面采煤头在下煤眼处开口时，其夹楼眼子的上口两侧应打不少于2根的背顶支柱，以利于控制顶板及人员上下安全。若遇工作面过构造带或顶板破碎时，下煤眼10m范围内支柱间距控制在1.0～1.5m以内，顶板暴露面积达2.0m2时必须增加背顶支柱数量。

㈢ 与其他工序之间的衔接关系

⒈ 工作面上、下出口10m范围内回采作业时，要求-100m风巷（或-140m中巷）不得进行回撤金属支架工作、工作面夹楼不得进行回架工作。

⒉ -100m风巷、-140m中巷等巷道内的金属支架，规定必须在掩护支架安装1.5m～3.0m

15