七台河市茄子河区煤炭生产安全管理局
摘要：为了保证煤矿开采施工具备良好的稳定性，需要工作人员能在做好煤矿支护工程的建设工作同时，在进行支柱结构建设中控制好支柱结构的密度。本文就采煤工作方面合力确定支护密度进行了分析。
关键词：采煤；支护；密度
在煤矿正常的开采发展过程中，为了保证开采工作能具有良好的安全性以及稳定性，以保证工作人员具有良好的人身安全防护，需要煤矿企业在生产建设的同时，做好煤矿方面的支护工作，支护建设工作的质量不仅影响了煤矿企业的生产效率，同时还直接决定了煤矿企业生产的安全性，而在支付建设之中支柱的密度是支护建设的关键点。
1煤矿之中支护建设的重要原则
煤矿之中在实施支护建设的阶段中，通常会使用单根支柱的方式来完成支护系统的建设但由于煤矿类型多样化，并且每种类型的煤矿都有其特点，所以在一些较为特殊的煤矿之中，还需要能使用有针对性的支护方式来完成支付系统的建设，进一步保证煤矿具有良好的稳定质量，为工作人员采矿作业制造一个安全稳定的工作环境。而是在实际的支护建设过程中，如果采用了单根支柱模式的支护体系建设，那么就要注意支护结构的柱间距离以及相应的角度、支柱长短数值等方面的情况，并在支柱体系统建设中能采用科学的方式进行布局。
在支护系统建设的过程中，需要施工人员能科学的进行支护系统设计以及施工。在施工中也要掌握支护系统建设的关键点。首先，在实施支柱结构建设的阶段，要保证这些支柱结构都能排列在同一条直线上，当然，如果一些煤矿的矿道在开采过程中出现了弯曲，那么也要根据实际情况灵活的进行优化。而在支柱结构建设中江所有支柱排列在同一条直线上，就能使得工作面所承受的力量能达到一种均匀分布的情况，否则其压力就会集中在某一部分区域中，并且压力的数值也会显著提升，这样也就会对煤矿的安全稳定造成影响。
其次，在进行支柱结构建设的阶段，必须要充分的遵守设计的要求以及设计规范，尤其是对支出结构数量方面的要求必须进行严格的执行，同时要杜绝施工人员私自减少支柱数量的情况，支柱结构的布局、安排以及建设数量都是经过科学测算的，并达到了均衡压力的目标。一旦在支柱结构的施工阶段缩减了支柱数量，那么就会使得压力分布出现不均匀的情况，进而导致煤矿结构出现坍塌和其他情况，影响矿下工作人员的生命安全。煤矿企业为了保证支柱结构能具有良好的建设质量，需要开采人员能按照行制定好的开在计划以及相应规定进行开采作业，并在开采中严格的遵守已经制定好了开采进度规划，如果在开采中出现了随意开展或者加速开采的情况，那么也就可能会导致支柱结构在建设方面无法跟上施工开采速度，进而导致支护结构的建设存在间距过大，或者说是间距过小的情况。
第三，在进行支柱结构制造以及设计的阶段之中，要能有效的控制好支柱结构的长短。如果支柱结构过短，那么在实施支撑建设的阶段支柱就无法达到设计阶段所要求的支撑力目标，使得支撑住存在支撑力不足的情况。而相对的如果支撑住长度过长，那么由于受到空间局限性的影响使得支护结构的角度不能满足设计阶段的要求，在这样的情况下同样会导致支柱结构失去支撑的效果，影响了煤矿工程整体的稳定性。
最后，要控制好支柱结构的柱间距离。如果支柱结构的柱间距离在建设中存在过大的情况，那么也就会使得其间隔面积超出预期目标，进而造成支柱结构稳定性下降。而如果支柱之间的距离过小，那么虽然能保证顶板结构具有良好的稳定性，但是由于空间有限、支柱过于密集，就会给施工人员的工作带来不便。
2采煤工作面合理支护密度的确定
合理的确定采煤工作面的支护密度对于保证采煤作业的正常高效生产具有很大影响作用，因此，在确定支护密度时必须要综合考虑施工现场的地质条件，以及作业需要，根据支护工程施工有关规定与技术要求进行，以实现最佳的支护密度值。
2.1影响支护密度的因素
在采煤工作面的支护密度确定中，其主要的影响因素有顶板压力的大小；支柱类型、性能、质量的优劣；工作面支护布置的方式以及生产管理水平的高低、操作是否合理，工作面推进快慢，工作面的规章制度是否健全，执行是否认真等多个方面。
2.2工作面顶板压力计算
支柱所承受的载荷由下列三个部分组成：直接顶的重量作用到支柱上的载荷Q1；由于裂隙影响，而使老顶不能形成平衡拱那部分岩石重量及老顶周期压力影响，通过直接作用到支柱上的载荷Q2；由于支柱性能改变及操作质量影响使支柱所承受的附加载荷Q3。由于矿田煤层顶板多为I?Ⅱ类顶板，因此，以I.Ⅱ类顶板特点为依据。通过煤层采高计算直接顶垮落高度和岩石重量，并用系统数考虑老顶和支护质量的影响，对顶板压力做以计算。
2.3单体液压支柱的选型与实际工作阻力的计算
2.3.1支柱选择的依据：不同型号的支柱工作阻力，支护密度的大小也不同.因此。在确定支护密度之前，要对支柱进行选型，以确定支柱的额定工作阻力。为此，以计算支柱的最大与最小高度，做为支柱选型的依据。
2.3.2单体液压支柱实际工作阻力的计算，在工作面上由于单体液压受支柱完好情况、支柱支护质量、控顶距变化、支柱在工作面中所处的位置及支柱增阻特性等不同因素的影响.其实际可能达到的工作阻力变化是很大的。因此不能用说明书上的工作阻力直接进行支护密度的计算，必须用支柱实际可能达到的阻力计算支护的密度。
2.4支柱支护密度的确定
（1）支护密度的选择计算。由于支柱实际可能达到的工作阻力Ps和顶板压力Pi已经确定，因此，可用下式计算工作面的支护密度.Ni=Pi/Ps，式中Ni--顶板支护密度，根/立方米；Pi一顶板单位面积上的压力；PF一支实际可能达到的工作阻力。而工作面实际支护密度还要受场支架布置方式、下料、行人、机道宽度、通风断面等条件的限制，因此，必须通过对采场支架布置图的支护密度进行计算，才能验算其是与M值相符合与否。
（2）s<ni时.说明工作面支护密度达不到安全的要求，当ns≥ni时.并且互相接近时为合理，否则应重新调整工作面支架布置方式。一般情况下n3-nin3不大于10%时为合理.若ns比ni之大于10%以上时.说明工作面的实际支护密度太大。不经济，劳动强度大，也不合理。
当出现上述情况，要对工作面的支护规格进行调整。调整到合理支护密度。为此式中的Ni，用Ns代替得下式N=n/L[s（n—1）+a]，一般情况下，工作面的支柱排数n是根据工作面的必要工作空间和通风断面要求确定的。其支护密度Ns和用顶板压力Pi，支柱实际工作阻力Ps算出的支护Ni，必定是相等和十分相近的，因此该支护密度是合理的。
3结语
采煤工作面的支护密度的合理与否不仅影响着生产的安全问题，对生产经济效益也是起到很大影响作用的。在进行支护密度的确定时，要结合实际施工现场条件，充分考虑各方面的因素，做出最佳的支护设计方案，以确保采煤工作面的高产、稳产以及安全性、经济性。
参考文献：
[1]潘文来.浅谈高档工作面合理的支护密度[J].煤炭技术，2004（11）.
[2]苑明军.采煤工作面合理支护方式的选择及支护密度的确定[J].煤炭技术，2008.