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使用液压支架支护的采煤工作面，端面顶板的控制尤为重要。随着采深的逐步加大，深部地压及复合顶板的影响，使端面顶板破坏严重。综采工作面由于该类问题得不到有效的控制造成停产的很多。影响端面顶板发生冒落的基本原因如下。
一、端面距的影響
1、要合理确定端面距。综合机械化采煤工作面支撑顶板时多数使用支撑掩护式液压支架，工作面的顶板及采空区基本处于半封闭状态，只有支架前端到煤壁段的顶板没有得到支护。端面距指的是支架前梁端到工作面煤壁的这段距离。
2、在质量标准化中明确规定端面距小于等于340毫米。为解决端面距问题，在支架设计过程中，可以使支架的顶梁前部带有伸缩的小梁。
二、支架架型与端面破碎度的关系
1、液压支架梁前端没有支护的顶板冒落性（顶板破碎度）与支护参数及顶板岩性、开采深度、邻近层之间有密切的关系。计算方法为：F％＝d/（a+b+c）式中F为顶板破碎度；a为顶梁端至第一接顶点的距离；b为顶梁端至切割煤壁的距离；c为煤壁片帮深度；d为梁端前顶板的冒落宽度。
2、掩护式支架与支撑掩护式支架相比较，支撑掩护式支架具有较大优越性，表1是一组统计数据。数据说明尽可能优先选用支撑掩护式液压支架来支护顶板，当然也要有针对性，对不同的顶板要有不同的支护方式。
三、顶梁的仰俯角
从实际使用中一般仰俯角不得大于15度，应控制在10度以里。煤矿安全质量标准化标准中明确规定：支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角小于7度。如在操作过程中过高或过低，均会导致顶板状况恶化。当仰角较大时，使顶梁前端对顶板失去接触或比压过低，直接顶将有向采空区方向的位移，这样会使端面顶板得不到很好的维护，将容易发生冒顶。相反，当支架的顶梁俯角过大时，使支架的支护阻力不能发挥，支架接触、支护顶板的面积就小，支护顶板的位置就发生改变、后移，实际端面顶板的面积增加，在直接顶端面顶板形成了成拱条件，悬顶面积加大，拱的垮距越大，将导致冒顶。
在实际操作过程中，应通过正确操作支架的升降，来保持顶梁与顶板平行接触。根据测定，顶梁仰俯角对冒落高度的影响关系为：H＝0.18×1.13r式中：h—机道上方直接顶冒落高度；r—顶梁仰俯角。
四、初撑力
支架初撑力的作用是：1、维持煤层上方直接顶的重力平衡，避免直接顶离层、冒落。如果使支架的初撑力大于或等于平衡直接顶载荷所需要的力，并且可以实现擦顶移架，则移架过程中所造成的顶板下沉、波动就可以减少，直接顶的破坏程度也就减少。2、初撑力可以有效避免直接顶的离层，还能够对顶梁、顶板、底座、底板之间的浮矸进行压缩等，增大支架对顶板的支撑刚度，减少顶板由于回采造成的早期下沉，因此适当提高初撑力对不稳定顶板的控制十分重要。3、对工作面的实际工作阻力起主要作用。尤其是当额定工作阻力较高时更是这样。4、基本上决定了支架—围岩的工作状态和从不平衡到平衡的发展过程。
在端面顶板的稳定性上看，要通过改善支架操作及控制系统，保证足够的初撑力对综采工作面顶板控制相当重要，梁端对顶板有一定的支撑力，尤其是具有向煤壁方向的水平推力，减少岩石块的位移，顶板能得到有效控制。但也需指出，过高的初撑力将导致支架构件内应力过高，对岩层的控制作用较小。在煤矿安全质量标准化标准中明确规定：综采乳化液泵站压力要求大于等于30兆帕。
五、工作面推进速度
一般采煤工作面推进速度应不小于3米/日，这样直接顶、基本顶的回转、位移发生变化较小，端面基本不发生改变，得到有效控制。为加快采煤工作面的推进速度，要选用性能良好的机电设备，布置采面巷道时要合理的确定工作面长度。下面以新安煤矿六采区八层为例进行介绍。地质概况：八层煤厚在2.6～2.8米，采深在负400～负600之间，顶板为粉砂岩及互层易破碎，与八上层层间距13～26米，同时受深部地压影响，顶板易破碎。采煤方法为：走向长臂后退式，顶板全部跨落法管理顶板。支架为ZZ—4200支撑掩护式带伸缩梁，落煤为MG—300/700采煤机，工作面刮板输送机为SGZ—764/630，工作面长度为180米。在正常回采过程中，采煤机双向割煤，往返一次进两刀煤，在采煤机割煤后，打开支架的伸缩梁支护端面顶板，平均每日推进距离在8米左右，端面没有发生过顶板冒落。
六、特软顶板及地质条件复杂顶板的预防方法
对于特软的顶板及地质条件复杂的顶板，端面顶板较难维护，易发生冒落，也可以采用固化顶板的方法：1、固化煤体的办法，在工作面煤壁打若干的钻孔，装入树脂药包等固化药品，使用木锚杆旋转固化药品凝固，可以加固煤体，防止煤壁片帮，有效的控制顶板的失移；2、在破碎的岩体内注入马丽散，添满破碎岩石缝并有效的固化在一起，形成完整的一体，从而起到加固的作用。这两种基本固化方法比较简单但费用较高，使用的并不多。
端面距方面经济效益比较：端面没有得到有效控制时会发生顶板冒落，采煤工作面将导致减产，严重将会停产，直接影响煤炭采出量，综采工作面日平均产量约为3287吨（85万元），在处理冒顶过程中，还有一定的危险性，加之使用木料每立方米780元。这样综采每停产一天约经济损失近86万元。
总之，上述为控制端面顶板发生冒落的一般方法，还有其它办法要针对不同的顶板并结合现场实际来处理，有效的控制端面距对预防顶板冒顶是起积极作用的，有利于安全生产，同时有可观的经济效益。
（作者单位：双矿集团新安煤矿生产科）
一、端面距的影響
1、要合理确定端面距。综合机械化采煤工作面支撑顶板时多数使用支撑掩护式液压支架，工作面的顶板及采空区基本处于半封闭状态，只有支架前端到煤壁段的顶板没有得到支护。端面距指的是支架前梁端到工作面煤壁的这段距离。
2、在质量标准化中明确规定端面距小于等于340毫米。为解决端面距问题，在支架设计过程中，可以使支架的顶梁前部带有伸缩的小梁。
二、支架架型与端面破碎度的关系
1、液压支架梁前端没有支护的顶板冒落性（顶板破碎度）与支护参数及顶板岩性、开采深度、邻近层之间有密切的关系。计算方法为：F％＝d/（a+b+c）式中F为顶板破碎度；a为顶梁端至第一接顶点的距离；b为顶梁端至切割煤壁的距离；c为煤壁片帮深度；d为梁端前顶板的冒落宽度。
2、掩护式支架与支撑掩护式支架相比较，支撑掩护式支架具有较大优越性，表1是一组统计数据。数据说明尽可能优先选用支撑掩护式液压支架来支护顶板，当然也要有针对性，对不同的顶板要有不同的支护方式。
三、顶梁的仰俯角
从实际使用中一般仰俯角不得大于15度，应控制在10度以里。煤矿安全质量标准化标准中明确规定：支架顶梁与顶板平行支设，其最大仰俯角小于7度。如在操作过程中过高或过低，均会导致顶板状况恶化。当仰角较大时，使顶梁前端对顶板失去接触或比压过低，直接顶将有向采空区方向的位移，这样会使端面顶板得不到很好的维护，将容易发生冒顶。相反，当支架的顶梁俯角过大时，使支架的支护阻力不能发挥，支架接触、支护顶板的面积就小，支护顶板的位置就发生改变、后移，实际端面顶板的面积增加，在直接顶端面顶板形成了成拱条件，悬顶面积加大，拱的垮距越大，将导致冒顶。
在实际操作过程中，应通过正确操作支架的升降，来保持顶梁与顶板平行接触。根据测定，顶梁仰俯角对冒落高度的影响关系为：H＝0.18×1.13r式中：h—机道上方直接顶冒落高度；r—顶梁仰俯角。
四、初撑力
支架初撑力的作用是：1、维持煤层上方直接顶的重力平衡，避免直接顶离层、冒落。如果使支架的初撑力大于或等于平衡直接顶载荷所需要的力，并且可以实现擦顶移架，则移架过程中所造成的顶板下沉、波动就可以减少，直接顶的破坏程度也就减少。2、初撑力可以有效避免直接顶的离层，还能够对顶梁、顶板、底座、底板之间的浮矸进行压缩等，增大支架对顶板的支撑刚度，减少顶板由于回采造成的早期下沉，因此适当提高初撑力对不稳定顶板的控制十分重要。3、对工作面的实际工作阻力起主要作用。尤其是当额定工作阻力较高时更是这样。4、基本上决定了支架—围岩的工作状态和从不平衡到平衡的发展过程。
在端面顶板的稳定性上看，要通过改善支架操作及控制系统，保证足够的初撑力对综采工作面顶板控制相当重要，梁端对顶板有一定的支撑力，尤其是具有向煤壁方向的水平推力，减少岩石块的位移，顶板能得到有效控制。但也需指出，过高的初撑力将导致支架构件内应力过高，对岩层的控制作用较小。在煤矿安全质量标准化标准中明确规定：综采乳化液泵站压力要求大于等于30兆帕。
五、工作面推进速度
一般采煤工作面推进速度应不小于3米/日，这样直接顶、基本顶的回转、位移发生变化较小，端面基本不发生改变，得到有效控制。为加快采煤工作面的推进速度，要选用性能良好的机电设备，布置采面巷道时要合理的确定工作面长度。下面以新安煤矿六采区八层为例进行介绍。地质概况：八层煤厚在2.6～2.8米，采深在负400～负600之间，顶板为粉砂岩及互层易破碎，与八上层层间距13～26米，同时受深部地压影响，顶板易破碎。采煤方法为：走向长臂后退式，顶板全部跨落法管理顶板。支架为ZZ—4200支撑掩护式带伸缩梁，落煤为MG—300/700采煤机，工作面刮板输送机为SGZ—764/630，工作面长度为180米。在正常回采过程中，采煤机双向割煤，往返一次进两刀煤，在采煤机割煤后，打开支架的伸缩梁支护端面顶板，平均每日推进距离在8米左右，端面没有发生过顶板冒落。
六、特软顶板及地质条件复杂顶板的预防方法
对于特软的顶板及地质条件复杂的顶板，端面顶板较难维护，易发生冒落，也可以采用固化顶板的方法：1、固化煤体的办法，在工作面煤壁打若干的钻孔，装入树脂药包等固化药品，使用木锚杆旋转固化药品凝固，可以加固煤体，防止煤壁片帮，有效的控制顶板的失移；2、在破碎的岩体内注入马丽散，添满破碎岩石缝并有效的固化在一起，形成完整的一体，从而起到加固的作用。这两种基本固化方法比较简单但费用较高，使用的并不多。
端面距方面经济效益比较：端面没有得到有效控制时会发生顶板冒落，采煤工作面将导致减产，严重将会停产，直接影响煤炭采出量，综采工作面日平均产量约为3287吨（85万元），在处理冒顶过程中，还有一定的危险性，加之使用木料每立方米780元。这样综采每停产一天约经济损失近86万元。
总之，上述为控制端面顶板发生冒落的一般方法，还有其它办法要针对不同的顶板并结合现场实际来处理，有效的控制端面距对预防顶板冒顶是起积极作用的，有利于安全生产，同时有可观的经济效益。
（作者单位：双矿集团新安煤矿生产科）