摘 要：在煤矿生产中,采煤工作面的支护,不但关系到矿井的经济效益,更直接影响到矿井的生产安全。因此,根据矿井煤层的具体情况,根据工作面支护原则,选择合理的支护方式,对工作面进行合理、有效支护,是提升矿井经济效益,保障矿井生产安全具有十分重要的现实意义。
　　关键词： 顶板事故；经济效益；环节
　　
　　顶板事故是煤矿五大自然灾害之一，合理支护方式的选择、合理支护密度的确定对于回采工作面的顶板管理起着非常重要的作用。
　　一、采煤工作面支护方式与支护原则
　　合理支护强度确定之后，合理支护方式的选择对于回采工作面的顶板管理起着非常重要的作用。根据回采工作面的不同地点支护方式一般分为基本支护和特殊支护两类。基本支护要求支架在顶板不发生特殊情况时，能支和护住顶板。特殊支护要求支架在顶板出现悬顶、滑动、冲击等隐患时，能防止顶板事故的发生。在单体液压支柱支护的回采工作面，基本支护方式一般采用单一支护方式和拥梁支护方式。单一支护方式一般用于下位直接顶较坚硬完整的采场。各主采煤层的工作面采用齐梁齐柱式支护，以及煤壁处较破碎的顶板加支金属钢梁，对于改善顶板管理的状况起到了重要作用。特殊支护主要用来防止顶板事故，它是基本支护的加强补充。特殊支护一般用于回采工作面薄弱环节区，即放顶线、端头、煤壁处及局部构造处。目前大部分矿井回采工作面的上下端头己全部采用“四对八梁”支护，并取得了较好的效果。煤壁处的特殊支护主要是防止顶板在刮板运输机机道处的冒落，保持刮板运输机机道的顶板完整。 采煤工作面大面积的支护是以单根支柱支护,顶板情况特殊处,采用特殊的支护形式,二者组成了一个支护整体,控制住顶板,形成一个采煤的作业空间。支柱首先应排在一条直线上,前提必须是工作面煤壁是直线,工作面的各处承受的压力才均匀,才形成压力集中点。压力集中点的顶板的压力将比其它地段的压力增加数倍,顶板就有可能失去控制而冒落。如果支柱的排数少于规定排数,就降低了整个工作面支护的支撑力,而出现切工作面的情况。如果采煤的推进度没有按照《作业规程》推进,排距就会与推进度无法同步。造成排距过大或过小的情况。如果排距过小,虽然每根支柱的承载力减小了,又不利于职工操作。支柱的初撑力达不到要求,相当于该支柱没有受力,顶板会提前离层冒落。
　　二、采煤工作面支架对顶板应支得起
　　所谓支得起，就是要求支架足够的支撑力去支撑住顶板，并且有一定的可缩量去适应顶板的下沉。否则就可能发生压冒型冒顶。采煤后，采空区上覆岩层自下而上分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。支架一方面要支撑住冒落带岩层的重量；另一方面支架的可缩量要能适应基本顶及裂隙带岩层的下沉。
　　顶板压力的确定如果冒落带全是直接顶，则所需支撑的就是控顶距上方冒落带岩层的重量；如果冒落带中有基本顶或其它情况则比较复杂。因此，一般根据经验估算采煤工作面支架所承受的顶板压力。支护密度的确定估算顶板压力后，对用单体支柱的工作面，还需确定支护密度。又由于采煤工作面中每排支柱的工作阻力都不同，还应考虑工作面支柱的平均工作阻力。单体液压支柱的平均工作阻力约为实际允许阻力的80%左右。对于一个具体的采煤工作面，确定支护的密度实际上就是确定支柱的排距和柱距。通常支柱的排距是采煤工作面每次采煤进度或采煤机截深的整数倍，同时还要综合考虑顶梁的长度、顶板状况等因素来最终确定。
　　三、回采工作面支架对顶板应护得好是采煤工作面支护是否有效的重要环节
　　所谓护得好,有两个方面的含义。一方面要求采场支架能控制住工作面空间的顶板,使其不要及时冒落。另一方面保证回柱工人在能支护的作业点回撤,而一方面要护顶,另一方面要护人,两者缺一不可。靠煤帮附近无支护空间,工作面上下两口,以及断层破碎带附近,较容易发生局部冒顶。直接顶内可能存在各种原生的以及采动的裂隙,从而使直接顶比较破碎,甚至出现如锅底石,驴槽石,将军帽等游离岩块。因此采煤工作面支架不仅要对顶板支的住，而且还要护得好，这都需要确定合适的支护方式。 实践中已认识到对顶板既要支又要护,而且把直接顶按有无裂隙以及裂隙的多少,分为完整的(稳定的)、中等稳定的和破碎的三类。当采用单体支架时,对完整顶板使用带帽顶柱即可;当采用自移式液压支架时,对于完整的直接顶,可以选用支撑式支架;对于中等稳定或破碎的顶板选用掩护式或支撑掩护式。
　　四、采煤工作面支架对顶板应能稳得住
　　所谓稳得住就是要求支架具有抵抗自层面方向推力的能力，否则，可能会发生推冒性冒顶。通常煤层倾角越大，对支架的稳定性要求也越高。稳住顶板的方法有：一是要求支架结构本身是稳定的，有抵抗来自层面方向推力的能力，如金属支柱铰接顶梁加木梁倾斜对接棚子组成的整体支架等。二是用初撑力大的支柱，把下位岩层与上位岩层紧紧顶住，如使用单体液压支柱等。三是用防止推垮型冒顶所需要支柱的初撑力校验支架的排距和柱距，以保证支架有足够的整体初撑力。生产实践证明，应用单体液压支柱支护就比较稳，基本上没有发生过推垮型冒顶。
　　五、端头支护是采煤工作面支护管理中对经济效益影响较大的环节
　　综放工作面端头是集采、运、通风、行人为一体的重要出口,端头设备众多,支护面积大,支护强度高,端头支护质量的好坏,直接影响着矿井正常安全生产。取得更好经济效益的技术措施值得深入探讨。通过生产实践证明,综放工作面放顶煤端头支架和过渡液压支架的应用,与传统的抬棚支护方式相比,支护强度加大,有效的控制了巷道顶板下沉量,安全可靠稳定性更好;可有效解决综放工作面采用抬棚支护方式为维护出口处顶板,防止顶煤抽空问题可不放煤的现象，对减少顶煤损失、提高了工作面资源回收率，具有十分显著的经济效益和社会效益。 总之，在采煤工作面的支护中，必须采取切实可行的支护措施加强顶板管理，严防顶板事故的发生，采用切实有效的支护措施确保矿井的经济效益与生产安全。