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以往,煤矿回采工作面较常用的支护方式就是木支护,这种方式不仅较为落后,而且坑木消耗大、支撑强度低、安全状况不好,故而慢慢被矿用单体液压支柱支护所替代。相比传统木支护,矿用单体液压支柱支护方式的应用可带来很大的安全经济效益。下面就简单介绍下矿用单体液压支柱与木支柱相比所具有的优点,并对单体液压支柱工作面所能带来的安全经济效益进行简单分析。
单体液压支柱与木支护比较:
1.使用木支柱,初撑力小且受人为施工质量影响大,顶板下沉量大,采面压力大,双柱支护仍经常折断,回收复用率低,坑木消量大,初次来压和周期来压不易控制,容易推掌子。使用矿用单体液压支柱,初撑力大,一般可达到7~8t,受人为施工质量影响小,顶板下沉量小,周期来压和初次来压容易控制,切顶效果比较理想。
2.木支柱抗压强度低(仅为589MPa),且随着水分的增加,强度降低。以松木为例,水分每增加1%,强度降低4%,当含水量为40%时,强度降低到在空气中自然干燥状态下木材的1/2。矿用单体液压支柱的额定工作阻力大,内部供液式为20~25t,外部供液式为25~30t。

随着国家对中小型煤矿安全管理工作的不断加强,矿用单体液压支柱的应用量也随之大幅增加,但是由于多数煤矿企业普遍存在管理水平低下、矿工素质差等问题,故而使得矿用单体液压支柱的使用和维修随意性很大,这无疑给煤矿的安全生产带来了很大的安全隐患。针对这一情况,下面文章就来重点谈谈矿用单体液压支柱使用中应特别注意的几个问题。
支柱选型要合理:
矿用单体液压支柱的使用完全可以提高支撤效率,但不能改变顶板岩性和矿压。因此,在单体支柱选型和布置采面时定要执行规程。通过长期地观察,单体液压支柱平均阻力高,支柱承载能力强,能及时约束顶板下沉,用它管理顶板的效果明显优于其他支柱。但是一些自然和生产技术管理方面的原因,对支柱的影响也较大。往往被误认为:同一条件下的工作面用单体液压支柱和其他支柱比较,可以少用,这是严重错误的,这样做会导致严重顶板事故。支柱的选型主要根据煤层采高、顶底板岩性、顶板压力和下沉量来确定。

改善工作面支柱承载不均衡的有效途径:
1.加强矿用单体液压支柱整体支护作用。主要是沿工作面倾斜方向将单体支柱或铰接顶梁两两连接成一整体结构。
2.推广使用带压力指示器的注液。为了降低因人为因素而造成单体液压支柱初撑力不均衡,保障支柱初撑力基本相同,在日常顶板管理中,应加强单体液压支柱初撑力监测,尽量推广使用带压力指示器的注液升柱,保障撑力一致。
3.加强单体液压支柱的检修。由于井下运输困难,矿用单体液压支柱的检修率很低,单体液压支柱安全阀开启压力不均衡,支柱漏液失效现象时有发生。为了降低单体支柱承载不均匀性,DN16-250/80DN型内注式单体液压支柱加工,提高工作面支护质量,应按规定严格定期进行单体支柱检修,保障单体支柱安全阀开启压力均衡,及时撤换漏液失效支柱。
4.加强单体液压支柱工作面的背顶。目前单体液压支柱工作面普遍使用的是搪柴、笆片做为背顶材料。由于矿用单体液压支柱工作面支柱初撑力大,工作阻力高,而搪柴、笆片的强度又低,因此在使用过程中很容易造成搪柴压劈脱档,笆片损坏而引起顶板漏顶,从而造成支柱空顶。支柱一空顶不仅导致顶底板压力的转移,使其周围单体支柱承受较高的压力,而且还可能导致空顶区的支柱卸载,从而造成支柱承载悬殊,因此对于单体液压支柱工作面,特别是破碎顶板条件下的单体液压支柱工作面须要加强背顶作用。


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