江西煤炭科技 ２０１０年第３期 ＮＯ．３ ２０１０ ＪＩＡＮＧＸＩ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 型梁在普采工作面支护巾昀应用 曹良胜 （湘煤集团资兴矿管局，湖南资兴４２３４０４） 摘要：为了更好地控制顶板．减少顶板事故，湘煤集团资兴矿管局在所辖原煤公司的采煤工作面推广使用了Ｊｉ型梁支护， 取得了很好地效果。本文阐述了 型梁使用的技术要求，分析了 型梁支护的可靠性，列举了 型梁支护的优缺点，得出 了 型粱支护可靠性更高的结论。 关键词： 型梁；普采工作面Ｉ交替迈步；支护；可靠性 中圈分类号：ＴＤ８２３．９８ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ＯＯ６—２５７２（２０１Ｏ）０３—００３４－－０２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ－ｔｙｐｅ Ｂｅａｍ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏａｌ Ｆａｃｅ Ｃａｏ Ｌｉａｎｇｓｈｅｎｇ （Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｚｉｘｉｎｇ Ｃｏｌｌｉｅｒｙ，Ｘｉａｎｇｍｅｉ Ｇｒｏｕｐ，Ｚｉｘｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ，４２３４０４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｏｏｆ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｒｏｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ，兀一ｔｙｐｅ ｂｅａｍ ｓｕｐｐｏｒｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｏｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｎ Ｙｕａｎｍｅｉ Ｃｏ．，ｗｈｉｃｈ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｅａｌ ｄｅｍａｎｄｓ ｆｏｒ Ｕ— ｓｉｎｇ ７【一ｔｙｐｅ ｂｅａｍ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ７ｃ—ｔｙｐｅ ｂｅａｍ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｌｉｓｔｅｄ ｉｔｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｓ ａｎｄ ｗｅａｋｎｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｏｂ— ｔａｉｎｅｄ ａ ｍｏｒｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ＇【一ｔｙｐｅ ｂｅａｍ ｓｕｐｐｏｒｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：，ｃ—ｔｙｐｅ ｂｅａｍ；ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏａｌ ｆａｃｅ；ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｍｏｖｅ；ｓｕｐｐｏｒｔ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ １ 前言 块兀梁与同宽度的钢板焊接，钢板的边要制作成锯齿 资兴矿区自从８Ｏ年代在回采工作面推广使用单体液 状，焊接后的断面也为“Ⅱ”形，其厚度为兀梁厚度加钢板 压支柱配悬臂梁支护以来，回采工作面顶板得到了有效控 的厚度，一般为５５ ｍｍ。如湘煤集团祥和煤业公司在四煤 制，冒顶事故大大减少，特别是大面积冒顶事故得到了遏 工作面（平均采高为０．７ ｍ）所使用的 梁就是这种轻型“ 制，但局部冒顶、特别是煤壁区掉矸伤人的事故还时有发 梁”。 生。为了更好地控制顶板，消灭顶板事故，湖南省煤业集 ７【梁的长度要根据作业规程规定的工作面的排距、放 团资兴矿区安全生产管理局于２００９年在全局所有采煤工 顶步距和工作面挂板输送机的宽度或采煤机的宽度等因 作面及其上下安全出口的超前支护推广使用了单体液压 素而定。如湘煤集团祥和煤业公司在中厚煤层工作面使 支柱配７ｃ型梁（简称７ｃ梁，以下同）支护。从一年多来的使 用的Ⅱ梁长度为２．４ ｍ，工作面运输机头使用的７ｃ梁（“四 用情况看，效果很好。 对八梁”）为２．８ ｍ；在薄煤层工作面使用的，ｃ梁长度为 ２．０ ｍ，工作面运输机头使用的丌梁（“四对八梁”）为２．４ ２ ７ｃ梁使用的技术要求 ｍ ｏ １）７ｒ梁的规格 ２） 梁的排列 梁为成型钢材，其边为锯齿状，厚度为５０ ｍｍ，宽为 ①兀梁作为护顶主料，要垂直工作面煤壁排列（见普采 １００ ｍｍ。＇ｃ梁要经过加工制作后才能作为支护材料使用， 工作面支护平面示意图），这样才能有效地支护工作面空 即要把２块，ｃ梁焊接起来，焊接后其断面为“Ⅱ”字形，焊 间，及时地对煤壁区进行支护，避免空顶作业，保证作业人 接后的＇ｃ梁（习惯上仍叫“耳梁”）厚度为１００ ｍｍ。对于薄 员的安全，并能对顶板台阶下沉起到阻止的作用。护顶辅 煤层工作面，由于采高较小，人工操作 梁较为困难，为减 料可用竹帘、挡矸帘、板皮等材料。 轻，ｃ梁的重量和减少＇ｃ梁厚度所占据的工作面高度，可用 ②７【梁要成对使用、交替迈步前移，即２根７ｃ梁成一 ３４ · 组，每次把靠近老塘的那１根７【梁往工作面推进方向移动 ２排空至煤壁，另ｌ根７ｃ梁不动，２根 梁前后相距１排空 （见普采工作面支护平面示意图），这样才能确保在移兀梁 的过程中不会出现顶板失控的情况。７【梁较长，支护的面 积较大，移动时要把支撑７【梁的所有支柱都卸掉，如果是 单根７ｃ梁，就会出现大面积的顶板没有支护的情况。 ③组中兀梁的间距，即同一组中２根兀梁之问的距 离，要根据支柱是否穿了鞋子、下了地梁以及鞋子或地梁 的大小而定。原则是：间距不能大太，太大就不成对了；但 也不能挨得太近，太近妨碍７ｃ梁移动。不穿鞋的话一般为 １５０ ｍｍ左右即可。 ３）１根７ｃ梁应支３根支柱，即“一梁三柱”，这样可防 止出现“Ｔ”字支架。如果采用“一粱二柱”，若其中有１根 支柱卸载，就会出现“Ｔ”字支架，而“Ｔ”字支架的稳定性是 很差的。 ４）控顶距应采用“三一三”排控顶，边采边整，即当班 采煤当班放顶，放顶步距为一排空，兀梁每次往前移动的距 离为２排空。 ５）切顶线密集支护采用单体液压支柱配短耳梁或悬 臂梁或坑木，并悬挂挡矸帘。密柱的密度由作业规程规 定。 ６）支护密度按单７ｃ梁支护计算，不能按双７【梁支护计 算。因为在移动兀梁的时候，支撑 梁的所有支柱都要卸 掉，此时，每组 梁中只有一根兀梁在起着支护的作用。 ＩＩ ｌ ８ ｌ ０ ｌｌ ＼＼工字枘 ｌ ／。 ７一 ｌ型巢 ／ 鬟 ＶＩ 一 ／＼Ｉ 一 ｌＩ ｌＩ…Ｉ｝ＩＩＪ ＩＩ Ｉ…ＩＩ『Ｉ 运输巷ｆ ｌ型 箍ｚ集或悬臂粱』 图１ 普采工作面支护平面示意图 ３ ７ｃ梁支护可靠性分析 由于兀梁的边为锯齿状，这样就增加了兀梁与支柱间 的摩擦力；兀梁支护的密度是按单兀梁支护计算的， 梁支 护的强度、 粱的整体性以及其本身所具有的强度等较悬 臂梁、坑木都要好。由于移７ｃ梁的时间并不长，因此，在大 部分的时间里，顶板都是在双兀梁的支护之下，这样就有 更强的支撑力来抵抗顶板初次来压、周期来压和落煤、放 顶所引起的压力重新分配而产生的动压。因此，７ｃ梁支护 的性能更好，其支护的可靠性更高。 ４ ７ｒ粱支护的优缺点 ４．１优点 （１）支护强度大，支护性能好，支护系统的可靠性更 高。 （２）适应性强。只要是用单体液压支柱的工作面，无 论是机采，还是炮采，不同类型的顶板、不同的采高，都可 以用耳梁作顶粱。工作面上下安全出口的超前支护也可 以用兀梁作顶梁。 （３）起前探梁的作用。当工作面落煤后，可及时把７【 梁移至煤壁。特别是在采高不大的炮采工作面，放炮后煤 壁区被落下来的煤占满，人员进不去，不能支护。用了７ｃ 梁后，可先把７ｃ梁移进去，托住顶板，避免了空顶作业，保 护了攉煤人员的安全。 （４）使用寿命长。 梁是型钢，具有良好的韧性，不会 压断，不易损坏，可反复使用。轻型兀梁虽较易压弯，但也 易压直，不会影响使用。 （５）不易丢失。与悬臂梁相比，兀梁不会被煤矸全部埋 住，因此便于管理，不易丢失。 （６）节省坑木。兀梁可代替长坑木，用了兀梁后，除了 收尾外，工作面不再需要长坑木。 ４．２缺点 其缺点主要有三个，一是增加了劳动强度，二是增加 了支柱数量，三是软底板工作面增加了柱鞋的数量。 ５ 注意事项 梁比悬臂梁重，因此，操作时不得少于２人。当顶板 平整、较硬时，７ｃ梁之上也应放竹帘、挡矸帘等物，以增加 梁与顶板之问的磨擦力，防止 梁打滑。兀梁比较长，因 此，收尾时应保证工作面有足够的空间，一般要用长坑木 把丌梁替换出来。 ６ 结语 单体液压支柱配７【梁支护顶板，具有支护强度大、支 护性能好、支护的可靠性更高和适应性强、节省坑木等优 点，能对顶板起到更好地支护作用。这种支护已被资兴矿 区管理局全面推广使用，效果很好。 作者简介：曹良胜（１９６３一）。男，采矿工程师，国家注册安全工程 师。曾在《煤矿设计》等刊物上发表论文多篇．现为湘煤集团资兴 矿区驻矿安全总监。 收稿日期：２０１０－－０３—３１ 编辑：叶忠群 ３５ ·
