山东能源新矿集团内蒙能源长城三矿 内蒙古自治区 鄂尔多斯 017000
摘要：长城三矿将研究和优化采煤工作面超前支护作为科技创新重点课题，在1904S工作面进行新型超前支护优化。在优化支护工过程中，以矿压观测分析为指导，以施工质量为保障，不断优化施工工艺，总结出一套自己的施工方法，并取得良好的效果。同时，不断优化采煤工作面生产人员，解决目前多数单位井下人少、职工年龄偏大的问题；降低采煤面现场支、回柱工作量及劳动强度，最大限度地实现采煤工作面少人、无人、安全高效开采的目的。
关键词：科技创新课题；新型超前支护优化；基本概况；技术说明；效益分析
一、超前支护优化实施背景及概况：
按照《新矿集团开展“大学习、大调研、大改进”的实施方案》要求，将研究和优化采煤工作面超前支护作为今年科技创新重点课题之一，旨在进一步优化采煤工作面生产人员，解决目前多数单位井下人少、职工年龄偏大的问题；降低采煤面现场支、回柱工作量及劳动强度，最大限度地实现采煤工作面少人、无人、安全高效开采。长城三矿结合矿井生产实际，经研究决定，在1904S回风巷进行超前支护优化试验。
通过超前支护优化，在不降低支护强度的前提下，减少采煤工作面现场支、回柱工作量及职工劳动强度，最大限度地实现采煤工作面安全高效开采，也减少了工作面支护材料使用量，由被动支护变为主动支护，使巷道围岩形成一个整体，提高了巷道围岩整体强度。
二、超前支护优化技术说明：
1904S工作面为长城三矿第二个工作面，工作面走向长2100m，倾斜长平均为290m ，开采煤层为9煤层，煤层平均有益厚度3.94m，平均采高4.2m，是一走向近南北倾向向东的简单单斜构造，煤层倾角在13°~16°之间，平均倾角14.5°。老顶为粉砂岩，平均7.96m；直接顶为四灰，平均2.2m；伪顶为泥质粉砂，0-0.5m之间，赋存不稳定，局部无伪顶；直接底为细砂岩，平均3.3m。
原巷道采用锚带网支护，断面为梯形断面，净断面积S净＝19.82㎡。采用22×L2400mm等强螺纹钢式树脂锚杆，WD280/3型W钢带压双向拉伸塑料网。顶板锚杆间排距1200×1200mm；上帮锚杆间排距1200×1200mm。使用4页单孔W护板，肩窝及巷道底板使用异形托盘。
在位于1904S回风巷中心线打设一排恒阻大变形锚索支护顶板，锚索长度为12.3m，排距2000mm；距巷道上帮500mm处布置一排普通锚索支护顶板，锚索长度为12.3m，排距3000mm；在距巷道下帮500mm打设一排恒阻大变形锚索配钢带支护顶板，锚索长度为12.3m，排距1000mm。
工作面超前已进行补强支护，为积极响应集团公司工作面超前支护优化，减轻职工劳动强度，对超前支护方式进行优化调整，改变原采用两排单体支柱配金属铰接顶梁，柱距1.2m，排距2.5m，支设长度为30米的超前支护方案，优化为仅在巷道下帮采用单体支柱配金属铰接顶梁，柱距1.2m，支设长度为30米，减少支设单体支柱25棵。
在回风巷巷道内安设顶底板及两帮表面位移监测仪器，每100m一组，现场观测工作面超前前后两组位移监测仪器，掌握顶底板及两帮表面位移变化情况。
通过在1904S工作面回风巷采用补强支护的前提下与回风巷超前支护相结合，在不增加成本的前提下，减少工作面回风巷的单体支柱使用量，大大降低工作面端头工的劳动强度，减少支护材料的使用，提高工作效率，超前支护优化试验取得良好效果。
三、支护优化效益分析：
（一）经济效益
1.节约单体支柱及金属铰接顶梁支护投入资金2823元/套*30套=84690元。
2.在不降低支护强度的前提下，减少采煤工作面现场支、回柱工作量及职工劳动强度，最大限度地实现采煤工作面安全高效开采，也减少了工作面支护材料使用量，为建设高产高效矿井奠定了基础。
（二）其它效益：可以大幅降低单体支柱使用量，降低开采成本，提高职工安全系数。
论文作者:王德才,李贞江
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
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