回采工作面超前支护验算

3908综采放顶煤工作面，切眼设计长度200米，顺槽设计断面宽4000mm，高3000mm ，经中国矿业大学从顶底板岩石单轴抗压强度、两帮岩石单轴抗压强度、巷道埋深、护巷煤柱宽度、采动影响系数、围岩完整性七项参数进行理论验算，顺槽掘进采用锚网梁索联合支护，支护强度完全满足安全生产需要。

根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，在回采过程中随着工作面的推进，两顺槽从安全出口向外100m为顶底板移动量、两帮移近量显现范围，且移近量从里向外逐渐减小。

一、在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，巷道断面是否满足《煤矿安全规程》第22条规定。

《煤矿安全规程》第22条规定，“巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于500mm,输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要，并不得小于700mm；巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小于300mm”。

①3908轨道顺槽布置设备列车，最大件为移动变电站长×宽×高=3900×1100×1480mm。

最大宽度：移动变电站宽度1100mm +300mm+1000mm = 2400mm

最大高度：移动变电站高度1480mm +300mm = 1780mm

轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm˃2400mm，净高度2939mm˃1780mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908轨顺巷道宽度满足安全生产的需要。

②3908皮带顺槽安装转载机和破碎机、皮带机，最大件为破碎机，长×宽×高=3540×1785×1741mm。

最大宽度：破碎机宽度1785mm +700mm+700mm = 3185mm 最大高度：破碎机高度1741mm + 700mm = 2441mm

轨道顺槽断面为宽4000mm×高3000mm，取顶底板移近量最大点83mm、两帮移近量最大点61mm，巷道净断面为3917mm˃3185mm，净高度2939mm˃2441mm，因此在顶底板移近量、两帮移近量显现范围内，3908皮顺巷道宽度满足安全生产的需要。

二、在顶底板移近量、两帮移近量显现变化较大的地段（安全出口向外25m范围内）加强顶板支护，即超前支护。

《规程》第50条规定，“采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于20米；综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于1.8米。”

根据中国矿业大学对我矿回采工作面回采期间矿压观测数据分析，3908综采工作面从安全出口向外25m范围内为顶底板移近量、两帮移近量变化活跃段，因此作业规程规定采用单体液压支柱配合π型梁的超前支护加强支护，即从安全出口开始，前10m范围内为三

排支护，10m～25m范围内为两排支柱，超前支护均为一梁三柱，柱距1m，单体支柱型号为DZ-32，π型梁长度为3.2m。

①超前10m范围内的支护强度验算

超前10m范围内为三排支柱，一梁三柱，柱距1m。共用单体支柱数量为33根，每根单体支柱支撑的面积为1.21m2。超前支柱初撑力规定为100KN。超前10m内的顶底板移近量判断为直接顶（1.5m的顶煤、0.7m厚的泥岩）移近量，重量为：

T=S×H×ρ=1.21×（0.7×2.5+1.5×1.43）=4.713T=47.13KN

式中S，每根单体支柱的支护面积；

H，直接顶高度，顶煤1.5ｍ，岩泥顶0.7ｍ；

ρ，密度，顶煤取1.43T／ｍ３，泥岩取2.5T／ｍ３

47.13KN<100KN，支护强度合格。

②超前10m～15m的支护强度验算

超前10m～15m范围内为两排支柱，一梁三柱，柱距1m。共用单体支柱数量为50根，每根单体支柱支撑的面积为1.2m2。超前支柱初撑力规定为100KN。超前10m内的顶底板移近量判断为直接顶（1.5m的顶煤、0.7m厚的泥岩）移近量，重量为：

T=S×H×ρ=1.2×（0.7×2.5+1.5×1.43）=4.674T=46.74KN

式中S，每根单体支柱的支护面积；

H，直接顶高度，顶煤1.5ｍ，岩泥顶0.7ｍ；

ρ，密度，顶煤取1.43T／ｍ３，泥岩取2.5T／ｍ３

46.74KN<100KN，支护强度合格。