本站原创【摘 要】煤矿使用的单体液压支柱因地质和环境影响,及刚度和使用柱鞋不当,导致单体液压支柱初撑力不足,使工作面顶板下沉,造成顶底板位移量加快.本文就煤矿使用单体液压支柱初撑力不足的因素及使用钢制柱鞋对初撑力的影响,做以分析.
【关 键 词】柱鞋；初撑力；单体液压支柱
引言
随着科学技术的不断进步,煤矿支护材料也在悄然发生着变化,从最初的坑木支护,到以后的金属摩擦支柱,直到发展到现在的单体液压支柱,支护材料的每一次进步,都象征着支护材料初撑力的每一次革命,也象征着顶板管理技术的每一次突破.
所谓初撑力是指支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力.即较大的初撑力能使支柱较快达到工作阻力,减小顶板下沉量,防止顶板早期离层破碎.
在实践过程中影响单体液压支柱达不到初撑力的原因有很多,我认为有以下几个方面.
1.地质和环境因素对初撑力的影响
（1）造成初撑力不足的地质影响因素有围岩特征、底板特性、煤层结构和煤层厚度变化等,其中底板松软是最基本的因素.
（2）造成初撑力不足的环境影响因素有底板水,底板风化等,其中底板浸水是最基本的因素.底板浸水使煤或岩发生流动变形,随着单体液压支柱作用力的增大,煤或岩层的流动变形越严重,单体液压支柱钻底越深.单体液压支柱越是钻底,支撑力就越低.
2.支护刚度对初撑力的影响
（1）造成初撑力不足的支护刚度影响因素有单体液压支柱高度不够,顶梁悬空和底板浮煤,其中最基本的因素是单体液压支柱高度不能满足采高的要求.
（2）单体液压支柱的底座对底板的比压应小于底板的抗压强度,否则底座会钻底（陷入底板）,导致顶板下沉量大.
3.柱鞋使用不当对初撑力的影响
（1）单体液压支柱没有穿鞋,导致单体液压支柱钻底量过大,初撑力上不去.
（2）单体液压支柱穿鞋了,但柱鞋没有穿好,出现压裂、倾斜、压跑,使单体液压支柱达不到规定的初撑力.
（3）使用的木柱鞋,一方面木鞋的抗压强度比较低,在4mpa以下,另一方面,木鞋是方方正正的块,便面没有与单体液压支柱底座相嵌合的结够,在实际使用中出现倾斜或者跑鞋,常常失去鞋底作用.
4.单体液压支柱按设高强度铁鞋在地质、环境和刚度因素下对初撑力的效果
（1）采用高强度铁鞋加大对底板的接触面积,减少单体液压支柱因底板浸水、风化、底板松软等因素造成的钻底量,提高单体液压支柱的初撑力.
（2）由于高强度铁鞋属于刚制品,与液压支柱嵌合,刚体之间因作用力下不易变形,加大刚体之间嵌合密度和液压支柱与柱鞋摩擦阻力,有效防止支柱与柱鞋的破裂、倾斜、压跑现象.
（3）高强度铁鞋代替木鞋,可反复使用,循环利用率高,为煤矿减少了成本,实现了经济效益、社会效益和环境效益.
5.结语
综上所述,使用高强度铁鞋,可以使单体液压支柱的底面积120cm2米提高到900cm2,极大的提高支护系统的刚度.即可以减少单体液压支柱初期压入底板量,又可以降低顶板下沉量,显著地降低顶底板移近量,所以配置高强度铁鞋,减少单体液压支柱钻底量,已成为改良工作面支护状态的成功环节.