淮南矿业集团顾北煤矿采煤一队
摘要:根据62114工作面地质情况及支架顶梁设计在现场中的运用，结合本工作面在割煤过程发生的片帮滑落至电缆槽事件，利用现场支架和电缆槽实际布置情况，研制了防护架配合防护网。从现场使用实际情况来看，有效的解决了片滑的矸石冲击电缆槽老塘造成人员伤害。
关键词：薄煤层 脚支座 开采
新庄孜矿62114工作面, C14煤层属暗淡型煤，水平层理，参差状断口，裂隙发育，易碎成块状、片状，灰分高，赋存状态不稳定。顶部常发育有1～2层厚为0.1～0.4m的煤线；底部为主体煤层。直接顶上覆为C15煤法距为2.0～3.0m。与下伏的C13煤层的法距为9.8～14.2m。
在生产的过程中，由于煤厚度在0.6～1.0米之间，大部分为矸石，加之综采工作面仰斜回采顶板压力向老塘侧倾斜，极易造成煤帮矸石向老塘倾斜。这就给我们提出了一个课题：如何挡住片帮的矸石冲向老塘？如何对片滑的矸石进行缓冲？
1工作面顶板压力分析
62114综采工作面采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面回采时保持228°～232°方位仰斜回采。这样工作面顶板压力如图：
由于倾角的影响，顶板将产生向老塘方向的分力。在此分力作用下顶板的悬臂岩层将向老塘方向移动。因此，它更容易出现裂隙和加剧顶板破碎，并有将煤壁（矸石）推向老塘侧的趋势。同时工作面顶底板岩石层理、节理、裂隙发育，煤层受构造影响，煤（岩）层内部结构紊乱，多呈滑面状。当工作面推至时，经常发生大面积煤壁片帮，使煤帮侧的松塌区增加，加上工作面受地质构造带影响，工作面正常的推进速度势必会将降低，打破工作面推进的正规循环。煤帮侧的空顶距离和时间也随之加大，煤壁侧的片帮的程度持续加大。
2问题的提出
顶板管理是煤矿安全生产的一项重要内容，针对62114薄煤层的顶板压力分析可以看出：顶板冒落出现在以下几种情况。
（1）地质构造影响 顶板在地质构造带时，顶板被大跨度的被剪切破坏。地质构造带附件顶板破碎，直接导致片冒。
（2）断面距和煤帮片帮影响 由于工作面在移架前，顶板已经发生离层。煤层节理、裂隙发育，易发生大面积的片帮。
（3）支架工作状态影响 由于现场地质条件和支架工操作水平，多数情况下，支架顶梁处于下倾或上仰的不正常状态，从而造成顶板悬空下沉或被剪切破坏。
3工作原理及主要结构：（见附图）
通过对顶板片冒的分析，我们研究的自制防护架就是要在发生片冒的状况下如何减少片冒的矸石对老塘侧的冲击。自制防护架的原理：利用ZY5000型支架顶梁固有的圆孔，采取铰支座和圆孔的的卡合，将防护架和防护网形成有机的整体，从而形成从电缆槽底座和支架顶梁之间的全封闭管理。日常的工作中及时将卡柱之间的钩子钩住防护网，可以进一步加强防护强度，同时防护网是柔性支护对片冒的矸石的冲击起到了缓冲作用。自制防护架的结构：脚支座、防护架、卡环等部件组成。
4关键技术问题的解决：
通过对顶板片冒的分析，我们研究的自制防护架就是要在发生片冒的状况下如何减少片冒的矸石对老塘侧的冲击。
（1）自制防护架能够在平时防片帮的矸石的冲击
由于防护架和防护网及电缆槽之间形成一个有机的整体，当片滑的矸石冲下老塘侧时，对初速度较小的矸石形成缓冲从而能够兜住矸石。对体积较大的矸石能够起到阻挡的作用。
（2）自制防护架如何能够做到煤机割煤时的正常防护
煤机割煤时，必须能够保证在不拆除防护网的前提下，煤机电缆能够自由运行且保证防护网无阻碍。；煤机行走前，将钩子去除，煤机行走时，利用滑杆的自由滑行可调节防护网和电缆槽之间的距离，可以使电缆能够在电缆槽内自由运行。
（3）防护网的钢丝绳在自制防护架上如何能够保持不下垂
常见的防护网串在钢丝绳上易造成钢丝绳和防护网下垂，我们的防护架有效的解决了该类问题的出现。我们采取了在防护架的横梁上加设了四个卡柱和两个卡环，卡柱防止钢丝绳和防护网前后上下运动，从而避免了防护网的下垂问题。
5保障措施：
(1)强化对生产过程中对防护架（网）的动态管理。制定了防护架更换的强制性规定。建立了队干、班长现场交接班制度，其中一项内容就是安全设施的检查制度。
(2)成立以队长为组长的安全设施管理制度，建立了煤帮、老塘侧挡墙处的安全设施管理机制。其中挡墙和防护网形成了工作面防护措施的基础设施。
(3)劳动组织管理。①合理利用时间在班前、班后对工作面安全设施进行全面总结,定期对防护（架）网在运行工作中的出现的问题进行分析。②严格执行以跟班队长、班长的安全设施的督察制度来保证工作面安全设施的齐全、稳定。③建立以全员职工的参加的安全设施督察制度，当茬人员负责建立安全设施，跟班机电人员负责更换破损的架（网）。
(4)加强职工素质教育。加强了对职工进行安全强制教育培训的力度,从思想上树立安全设施的保护和防护意识 ,从而实现了职工全面参与安全管理,大大提高了职工的安全意识。
(5)建立后勤保障人员的追踪制度。材料人员负责对损坏的防护架（网）的动态追踪，将破损的防护架及时送去维修，并及时将新修（制作）防护架打运下井，确保防护架的完整、齐全。
6 效果
工作面自制的防护架通过现场的实践中发现，工作面防护措施到位的情况杜绝了没有发生片帮、漏顶伤人的现象，达到了预期的效果，取得良好的经济效益和社会效益。
附图;
论文作者:董礼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/27
标签：工作面论文; 顶板论文; 防护论文; 矸石论文; 防护网论文; 煤层论文; 电缆论文; 《防护工程》2018年第5期论文;