密集支柱的主要作用有二,一是将采空区与工作空间隔断,不让采空区的破碎矸石涌入工作空间。二是加强回柱墩顶时工作面支架对顶板的支撑能力。
在一般顶板条件下,圆柱放顶时增加的顶板压力主要作用在靠近采空区的几排立柱上,所以密集支柱也是支设在靠近采空区的这一两排立柱能位置,加强了靠近采空区这一两排立柱的支撑力。采空区圆柱以后,顶板在这个位置产生很大的弯矩,顶板就沿着这务线断开,就象一把刀把顶板切开了。因此,人们往往把密集支柱的作用说成是“切顶”作用,或“钢刀”作用。
密集支柱分单排密集,双排密集两种。中等稳定以下的工作面放顶时都使用单排密集支柱。顶板稳定,回柱后顶板不易冒落,密集支柱位置压力大时,可以采用双排密集。如图1所示
图1
顶板中等稳定,回柱放顶时顶板压力又很大,为避免放顶时“切顶线”深入到密集支柱内侧的工作空间,使工作面发生冒顶事故,可以在近采空区的第二排支柱位置再打一行单排密集支柱,成双行单排密集支柱。只有在坚硬顶板,采空区大面积悬顶,放顶时大块矸石塌落对工作面安全有严重威胁时,才采用双行双排密集支柱。如顶板非常松软可以在密集支柱顶戴小帽。
密集支柱的支设方法和普通支柱一样,但一般不允许穿鞋戴帽,只在柱顶打一薄木楔固定立柱即可。金属支柱的柱锁和基本柱一样朝向煤壁。
如果顶板坚硬,冒落块度大,容易撵倒密集支柱时,可以采用丛柱作为放顶支架,丛柱可以是三根柱(三花柱)、三花丛柱、3×3丛柱。五花柱等多种,如图2所示。
图2
丛柱可以代替密集支柱作“切顶”支架,也可以在局部压力特大地区作为加强支架。例如有时在工作面上下出口压力大时用丛柱来加强对顶板的支撑力。