將放頂煤開采工藝應(yīng)用于松軟厚煤層的開采工作中，通常會出現(xiàn)放煤與支護(hù)不協(xié)調(diào)的情況，并且，因為液壓支架上方具有較為松軟的特點，所以頂煤破碎或滑落的情況十分常見，從而導(dǎo)致頂部冒空的情況出現(xiàn)，甚至可能導(dǎo)致倒架事故。在某煤礦中，其年設(shè)計生產(chǎn)能力為 120 萬 t，且一直應(yīng)用的開采工藝為鋼梁與單體液壓支柱的放頂煤開采工藝，不僅生產(chǎn)效率較低，且難以保障工作人員的安全，所以應(yīng)積極對開采方式進(jìn)行改進(jìn)。

1 礦井概況

主要針對該礦的 3102 工作面位于 5 號煤層，煤層走向為東西走向，并且自西向東煤層越來越厚，煤層#薄處為 3.2 m，#厚處則達(dá)到 7.5 m，頂板與底板均處于較為松軟的狀態(tài)，其中頂板主要為油頁巖，底板則主要為泥質(zhì)砂巖。該工作面的設(shè)計走向長度為 825m，需要進(jìn)行回采的長度為800 m，工作面的傾角在 21° ~24°之間，平均傾角為 22°，沿傾向的長度為 121 m，可以進(jìn)行開采的儲量為 55 萬 t。巷道的斷面為 14 m 2 ，采用錨索、錨網(wǎng)以及錨桿共同進(jìn)行支護(hù)。

2 壓力變送器選型

在概況開展開采工作的過程中，3102 工作面為shou個應(yīng)用水平綜放開采技術(shù)的工作面，所以在開展工作的過程中無可借鑒的經(jīng)驗，由此，必須在其它條件較為相似的煤礦中進(jìn)行調(diào)研，并與該工作面的實際情況進(jìn)行結(jié)合，以保障能夠?qū)ε涮自O(shè)置進(jìn)行正確選型。

2.1 液壓支架選型

將先金的放煤頂技術(shù)與當(dāng)前該礦中所應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行充分結(jié)合，并在其中應(yīng)用液壓支架支護(hù)技術(shù)，與此同時，將大流量快速移駕系統(tǒng)應(yīng)用于其中。

（1）基本支架

工作面上具有一定的傾斜度，因此，必須對相關(guān)工作人員的安全問題，是必須進(jìn)行考慮的重點內(nèi)容。在實施開采工作的過程中，應(yīng)用的放頂煤液壓支架的型號為 ZF5000/17/28，該支架的組成包括伸縮梁、護(hù)幫板、活動側(cè)護(hù)板以及底座防滑連接裝置等，在活動側(cè)護(hù)板的中間部分，留有一 Φ7 cm的炮孔。在規(guī)定采高達(dá)到 2.5 m 的情況下，對支架的尾梁進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，可以實現(xiàn)尾部過煤的高度在 90 m 以上。

（2）過渡支架

架內(nèi)運輸壓力變送器中包含多個部門，其中的驅(qū)動部具有良好的防護(hù)空間以及較高的便利性，其二者均需進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)工作，所以需要應(yīng)用反四連桿液壓支架，指定型號為 ZFG5300/18/29。以此同時，該液壓支架中的立柱、千斤頂閥門等相關(guān)配件，均能夠 ZF5000/17/28 型放頂煤液壓支架的配件進(jìn)行通用，由此，對壓力變送器進(jìn)行檢修工作以及維護(hù)工作，均具有更高的便利性。

（3）端頭支架

因為工作面端頭的情況必然各不相同，所以，為了保障運輸順槽的超前支護(hù)能力，就必須對運輸順槽開展有效的維護(hù)工作，使其能夠保持順暢，所以，主要對前置式和后置式的端頭支架均需進(jìn)行采用，其中前置端頭支架的型號為 ZTQ5300/18/19，后置端頭支架的型號則為ZFTH10600/18/29。

2.2 輸送機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)選型

因為“松軟”為該煤層的主要特征，所以在該工作面上存在較大的推移阻力，并且片幫也能夠?qū)ζ湓斐赏�脅。在工作面的前后部分，應(yīng)用的刮板輸送機(jī)型號為 SGZ730/2×160，其具有更大的運煤量，采用鑄焊封底的方式對底槽部分進(jìn)行處理，并將液壓張緊裝置配置于機(jī)尾部分。為了促使運輸能力得到提高，同時進(jìn)一步提升檢修工作的便利性，此時所應(yīng)用的轉(zhuǎn)載機(jī)應(yīng)能夠與前后部輸送機(jī)的零件進(jìn)行通用，制定型號為 SZZ -764/160。

2.3 采煤機(jī)選型

因為工作面上具有較大的傾角，所以在其上開展工作時，可能會出現(xiàn)大塊煤滾落或是采煤機(jī)滑移的情況，并由此引起傷人事件發(fā)生，所以在開展采煤工作的過程中，有必要應(yīng)用可靠性更高、爬坡性能更好的電牽引采煤機(jī)，指定型號為 MG200/500-QWD。在該采煤機(jī)中配有 PLC，通過對其進(jìn)行應(yīng)用，記憶功能以及故障顯示功能均可以得到更加有效的發(fā)揮，維護(hù)工作的開展也就更加高效和便捷。

2.4 電氣壓力變送器選型

根據(jù)統(tǒng)計研究顯示，該工作面的總裝機(jī)功率為

2 130 kW，電壓為 1 140 V，所以在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要準(zhǔn)備兩臺 1 000 kVA 的移動變電站為其進(jìn)行供電。并且，在綜放工作面上，用電壓力變送器較為集中，所以們對于移動變壓器的低壓側(cè)，應(yīng)該安裝一真空智能型的饋電開關(guān)。對于工作面的前后部分，其中所應(yīng)用的裝載機(jī)以及輸送機(jī)所使用的均為雙宿雙電機(jī)，所以應(yīng)該將智能組合開關(guān)作為啟動開關(guān)，指定型號為 QJZ-4X315/1 140DP。

3 開采過程管理

3.1 加強(qiáng)頂板支護(hù)

因為放頂煤具有后掩護(hù)梁以及叉板，其支架的總長度能夠達(dá)到 6.8 m，實施切巷工作時，需要至少 7 m 的寬度才能夠完成一次擴(kuò)刷工作，并且，在松軟煤層中實施掘進(jìn)工作，關(guān)鍵點就在于頂板管理，所以，在開展切巷工作時，可以采用邊刷邊擴(kuò)邊安裝的方式。對于沿頂板的選擇，應(yīng)該使用由錨索以及高強(qiáng)錨桿所組成的聯(lián)合支護(hù)頂板，其中錨索的規(guī)格為 Φ17.8 mm×8 000 mm，高強(qiáng)錨桿的規(guī)格為Φ22 mm×500 mm，并且，每掘進(jìn) 4 m 距離，即進(jìn)行長度為 3 m 的擴(kuò)刷，與此同時，還應(yīng)對頂板實施監(jiān)測工作，以保障錨桿的初錨力能夠為至少200 N/m。另外，每隔 20 m 距離，應(yīng)安裝一組頂板離層儀，以對頂板的情況進(jìn)行實時的監(jiān)測，從而實現(xiàn)有效控制頂板。

在開展邊安裝變刷擴(kuò)工作時，應(yīng)由機(jī)頭開始進(jìn)行刷擴(kuò)，直至 30 m 時，使用單體柱促使支護(hù)強(qiáng)度得到提升。shou先，將轉(zhuǎn)載機(jī)以及刮板輸送機(jī)安裝于工作面上，使用刮板輸送機(jī)開展刷擴(kuò)工作，需要注意的是，刷擴(kuò)過程中必須保持其與安裝之間的距離，以避免發(fā)生安全事故。至于刮板輸送機(jī)的彎曲段，應(yīng)將其控制為 30 m，以既有為起點，將進(jìn)行回采的刮板輸送機(jī)一次性撥至固定位置，于機(jī)頭處開始對液壓支架進(jìn)行安裝，盡可能實現(xiàn)一次達(dá)標(biāo)。

3.2 預(yù)防端頭破碎

因為煤層具有硬度較低的特點，所以需要進(jìn)行架棚支護(hù)。在端頭支架的支撐力作用下，端頭的頂煤極易出現(xiàn)破碎的情況，并且兩端頭在掘進(jìn)時，必須進(jìn)行全斷面的鋪網(wǎng)，于兩幫工字棚之間進(jìn)行補(bǔ)打錨桿。需要注意的是，利用巷道掘進(jìn)的瞬間，應(yīng)將以上全部工序完成。與此同時，為了避免頂煤下落將后電機(jī)埋住，在刮板輸送機(jī)的電機(jī)前后 10 m 處的位置，均應(yīng)進(jìn)行全斷面鋪網(wǎng)。

3.3 合理計算采煤機(jī)和放煤步距

將煤層較軟以及工作面傾斜兩個因素作為重要基礎(chǔ)，為了避免發(fā)生冒頂片幫事故等不良情況，以相應(yīng)的調(diào)研結(jié)果為依據(jù)，將采煤機(jī)的截深設(shè)置為 0.6 m。通過 PFC 數(shù)值模擬軟件對“一采一放”、“兩采一放”、“三采一放”等不同的放煤步驟進(jìn)行應(yīng)用情況下的頂煤回收率實施模擬運算工作，運算結(jié)果顯示，對“兩采一放”模式進(jìn)行應(yīng)用，其回收率能夠達(dá)到 78.89%，為多種模式中回收率之#高。由此，應(yīng)采用的放煤布局為“兩采一放”。

4 結(jié)語

因為厚煤層具有松軟的特性，所以在相關(guān)的采煤工作中應(yīng)該積極對方法進(jìn)行革新，對應(yīng)用的壓力變送器進(jìn)行科學(xué)合理的選型，制定有效的支護(hù)方案，在積極保護(hù)生產(chǎn)安全的同時，促使煤礦生產(chǎn)力得到切實提升。