开采工作面以单体液压支护方式的应用与安全性

摘要 在煤矿薄煤层开采中基于单体液压支柱的支护方式具有良好的工作性能，对顶板管理有着自身的优越性，它对顶板的支撑力分布较均匀，但这并不是说明使用了单体液压支柱，就可以使用工作面高产高效，减少和杜绝顶板事故的发生，只有在生产过程中严格执行各项操作规程，精心操作，按制度措施和规程办事，才能发挥优越性。本文从煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护的操作要点谈起，然后就在工作面上应用单体液压支护的注意事项进行说明，最后就煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护应用的安全性问题进行剖析。

关键词 煤矿薄煤层工作面；单体液压支护；应用；安全性

中图分类号 TD355 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0114-01

1 煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护的操作要点

结合大量的工程实践，笔者总结认为在进行煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护的操作时要注意如下几个方面的要点。

1）支柱必须竖直存放，工作面必须配备10%左右的备用支柱，存放地点在工作面附近、安全、干燥、清洁地点。

2）加强工作液管理，单体液压支柱的工作液为2%-3%，乳化油97%-98%的中性水配制而成的乳化液的乳化油和水应符合MT76规定，井下运送乳化油时，必须使用干净的专用容器，不同牌号的油不准混用，乳化液配置应使用自动配比装置，乳化液浓度每班检查一次，配置乳化液的水每半年检查一次硬度，PH值和杂质，超过规定的要经过处理，合格后才能使用，如果乳化油质量不好，检验不严，含有杂质就会损坏封件，支柱的性能就得不到保证。

3）不允许在井下，特别是在工作面拆卸单体液压支柱，如果支柱有问题必须运出井外检修。

2 在工作面上应用单体液压支护的注意事项

在工作面上应用单体液压支护的注意事项如下。

1）在同一工作面中不准混合使用不同性质的支柱，即使是同一类型的支柱，也要在操作中保证工作特性的一致，在实际应用中一般注意以下几点，采用柱帽和柱鞋时，要保证规格一致，且鞋帽完好，避免造成对顶板和底板的不同比压，从而造成工作面对顶板实际支撑力的差异，不允许在顶梁上乱打木楔板条，必须加护顶板时，木板规格和架设规格必须一致，支柱前必须清除底板的浮煤浮矸，以免影响支柱迅速增阻，迅速控制顶板的优点，因为浮煤浮矸降低了支柱围岩的刚度。

2）使用的支柱每根都应保持完好状态，任何损坏的支柱不允许支设。工作面上的支柱均匀编号，防止丢失，我国的一些主产工作面实践证明，对单体液压支柱工作面生产中支柱架设和管理，采用分段承包的方法是行之有效的。

3）新下井的支柱或长期未使用的支柱，第一次使用时应先升降1-2次，排净腔内空气后，方可支设，因为单体内腔含有气体时，会使支柱在初撑以后产生缓慢的下沉，导致支柱初撑力的降低以至倾倒。

4）支柱支设前要进行检验，这包括新支柱、返修支柱下井前的检验，泵站及管路系统，其中包括：乳化液泵是否正常运转，油箱中乳化液的存储量乳化溢的浓度，乳化液的清洁度，最后要试验乳化液泵正常供液的压力。其中管路系统的检查主要包括：管路敷设是否符合要求，防止高压软管在输液过程中的硬弯、死角的现象，检查各部件接头的密封性能，不溢漏液，检查注液枪是否存在闭塞、失灵等情况，检查完毕后开启泵站，泵站压力必须达到泵站额定工作压力后再向工作面供液。

5）支柱支设前必须用注溢枪冲洗注油阀体，防止煤粉直入支柱内腔，用注液枪把阀和注液嘴洗净，无粉尘杂物后，再把注液枪插入三用阀，联结完毕，开始供液，联接时注意注液枪的锁紧套一定要与三用阀联接好。

6）支柱接顶后，继续供液4到5秒，再切断液源，以保证初撑力，这是保证支柱有足够支撑能力，工作面支柱承载均匀的关键，初撑力不同，支护过程中同一排支柱的支撑力就不同，尽管是同一型号支柱，也达不到均匀承载。

7）必须严格执行作业规程中规定的支柱支护设计，不合规定的支柱要及时改正，对初次放顶和老顶来压时，必须在规定中采取明确措施。

8）要求支柱排距、柱距迎山等符合作业规程规定，支柱顶盖与顶梁接合要严密，不准单抓承载。顶盖掉抓的支柱，不允许继续使用，支柱作点柱使用时，应在顶盖上垫木板，防止顶盖柱抓直接与顶板接触。

9）采高突然变化超过支柱最大高度时，应及时更换相应规格支柱，不得采取在支柱底部垫木板，矸石等临时措施支设。另外，中厚煤层和急倾斜煤层工作面人行道两侧应采取安全措施，如采用联结器或栓绳等，防止失效支柱倒柱伤人。

10）根据顶板状况，可采取近距或远距回柱，回柱时架柱工应站在安全地点并选好退路，先降柱后回柱，严禁用镐或其它工具回柱，这主要是保护三用阀的完好性，有悬顶、冒落矸石块较大或破碎顶板工作面回柱时应悬挂牢靠的档矸帘，防止矸石砸坏支柱可窜入工作面，支压死柱时，要先打好临时支柱，然后用挑顶或卧底的方法回辙，不准用炮崩机械设备强行架收。

3 煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护应用的安全性问题

为保证煤矿回采工作面单体液压支柱（以下简称支柱）符合相关技术要求，确保煤矿生产工作安全。需对单体液压支柱进行日常维修、大修、技术要求和检验等工作。

3.1 日常维修

1）升井支柱首先应进行操作试验和高、低压密封试验，检查支柱是否损坏、故障部位及原因。

2）日常损坏或有故障的支柱应及时维修。

3）日常维修主要是更换损坏的零部件，清洗、更换橡胶密封件等。

4）对于升井的内注式支柱无论是否损坏，均需清洗通气装置，补充液压油。

3.2 支柱大修

1）大修主要是修理油缸、活柱体，改制支柱，全面检查零部件尺寸精度、表面粗糙度等。

2）大修时应更换所有橡胶密封件、塑料件，内注式支柱还需更换工作液。

3）油缸、活柱应选用经正式鉴定、技术成熟的工艺修理。无论研制还是检修中心首次采用何种工艺修复的油缸、活柱都应经国家煤矿支护设备检测中心按MT 112中的相关规定检测合格后，方可组织生产。

3.3 技术要求

1）标准件、密封件、外购件由质检部门验收合格后方可

使用。

2）自制零件（包括外协件）或改制零件必须符合图纸要求。

3）支柱焊缝开裂或渗漏需要补焊时，焊缝应符合MT 112标准中的相关规定。

4）内注式支柱非承压焊缝修复后，不允许出现常压下渗漏。

3.4 检验

1）检验项目分全检（每根支柱都应检验）和抽检。压力—时间特性和清洁度每月抽查五根，其余抽检数量按月维修量的2%

检验。

2）检验方法应符合MT 112标准中有关试验方法的规定。密封试验时，待压力稳定1分钟以后开始考核。

3）检验项目及性能要求见检验项目及性能表。

4 结论

煤矿薄煤层开采中工作面以单体液压支护方式的应用越来越普遍，为确保工作面单体液压支柱具有足够支撑力，保障回采工作面支护工作安全，根据单体液压支柱使用和维护规定，结合煤矿的实际情况，进行工作面单体液压支柱的安全操作使用，有效的控制杜绝顶板事故的发生，促进煤矿安全健康的发展。

参考文献

[1]金庆才.单体液压支柱在薄煤层工作面中的使用[J].煤炭技术,2000,2.

[2]刘元平.单体液压支柱在薄煤层工作面中的安全性应用分析[J].长江大学学报,2008,12.

[3]杨冰凌.单体液压支柱在急倾斜煤层工作面的运用[J].煤炭工程师,1997,10.