浅析煤矿顶板超前管理的方法

王　伟（淮北矿业集团,安徽　淮北　235000）

浅析煤矿顶板超前管理的方法

王伟
（淮北矿业集团,安徽淮北235000）

摘要：顶板事故作为煤矿五大危害之一，在我国的煤矿安全事故中，无论是事故发生的次数和人数，均在煤矿安全事故中排在第一位，煤矿井下顶板事故频繁，严重影响煤矿的安全。本文通过严格执行敲帮问顶制度、研读地质柱状图、顶板离层仪、检测锚杆和U型棚卡缆螺母的扭矩力和拉拔力、布置变形观测点五个方面叙述超前管理顶板的方法，以此来加强煤矿顶板管理，减少顶板事故的发生。

关键词：顶板；超前管理；方法

1　严格执行敲帮问顶制度

施工前、中由班长指派专人巡查施工地段顶板情况，及时找净帮顶危矸活岩，确保顶板安全。找顶工作应指派有经验人员进行，找净施工地段危矸活岩。找顶采用长钎子进行（其长度保证找顶人员站距矸石下落点不小于1.5m处，能够找顶），找顶人员应戴手套；找顶时，一人找顶，一人观察顶板，找顶人员站在安全处，观察人站于侧后方，找顶应由外向里、先顶后帮依次进行；找顶范围内严禁其他人员进入。每班开工前、施工中都必须进行敲帮问顶。找、刷顶帮时，施工人员应避开矸石滚落的路线。遇到大块矸石，应先设置临时支护，再顺岩石裂隙面慢慢找下，不得硬刨硬挖。遇到片帮情况，找净帮上的碎矸，二次支护好帮，再施工。施工期间设专人观察顶板、围岩及支架变化情况，发现问题及时处理，处理好后方可复工。

2　仔细研读地质柱状图

根据煤岩层分布情况，分析顶底板的煤岩性、厚度、岩层的节理和现场测量掘进头的横断面、纵断面的煤岩层夹角情况，判断煤岩层的起伏，为掘进进尺控制顶板提供依据，便于超前采取措施加强顶板管理。

3　顶板离层仪

是一种监测顶板岩层压力情况的专用监测工具，根据顶板离层仪的反光彩色刻度可以显示锚喷支护范围内顶板的离层情况，为煤矿技术人员随时掌握锚喷巷道的锚杆支护长度、抗拉抗压强度提供科学依据。根据顶板离层仪的反光彩色刻度显示的数据，对掌握顶板的压力情况，可以起到预警作用，便于及时采取有效支护措施，防止顶板的掉顶、塌落。淮北矿区最常使用的顶板离层仪是托盘式顶板离层指示仪。该型号顶板离层仪成本低，安装方便，安装位置一般在巷道的中顶，地点一般在巷道压力集中区，如：过断层地段、围岩破碎带、巷道的交叉点、临近采空区。安装时用带有中空六棱钎子的锚杆钻机打眼，打眼前先排查顶板，确认安全后方可开始打眼，打眼位置在巷道中顶，垂直于顶板，保证顶板离层仪测绳自然下垂。深部孔的打眼深度在7.5m左右，比该地点锚索（型号为6.5m长）的钻入深度深1m左右，用钎子将深孔的锚固器推入孔中直至设计位置(与锚索的长度相同)，抽出钎子后，用手拉一下钢丝绳，确认锚固器已锚固牢固，然后再将浅孔的锚固器推入孔中设计位置(与锚杆的长度相同)，抽出钎子后，用手拉一下钢丝绳，确认锚固器已锚固牢固。最后将顶板离层仪的套管推入孔中，确认套管下端紧贴顶板，将两测点指示刻度尺与红色套管一端对齐，将钢丝绳在螺丝孔拧紧螺丝卡死，截去多余的钢丝绳。液压枕用于测定巷道的围岩压力情况，产品结构简单、体积小、重量轻、压力显示易读取。淮北矿区常用的液压枕形状为圆形，圆心处是孔，圆形内是液体水银。它可以直接从压力表上直接读出被测地点的压力值。安装时把液压枕套入取下螺帽的锚杆上，紧贴岩面，再用螺帽在液压枕的外面上紧，保持读数为零的状态。围岩来压时，通过挤压液压枕内的水银，使压力表的读数产生变化。液压枕读数＞10Mpa，离层仪显示警戒位置时必须采取补强措施。

4　经常检测锚杆和U型棚卡缆螺母的扭矩力和拉拔力

认真做好小班自检和区队日检。锚杆安装要牢固树立“初锚力第一”的观念。煤巷顶板锚杆及岩巷锚杆螺母拧紧力矩不小于300N. m，拉拔力不小于22Mpa。煤巷帮锚杆的螺母拧紧力矩不小于200N. m，拉拔力不小于17Mpa。小孔径预应力锚索预紧力一般不小于100kN，锚固力不小于200kN。U型棚卡缆螺母扭矩不小于300N.m。按照规程措施进行顶板岩性探查，通过锚杆眼钻进速度及排粉情况判定岩性变化、煤线及含水情况，并将探查情况及时填入小班自检表内。无锚索支护巷道每5～10m打一探查孔（孔深≮顶锚杆长度）；锚索支护巷道每20～30m打一探查孔（孔深≮锚索长度），并将探查资料及时报技术科。技术科负责及时分析探查资料，必要时及时采取补强措施，并建立各单位探查资料台帐。

5　布置变形观测点

在巷道的中顶布置变形观测点，通过定期测量两帮和顶底板的距离，就能得出两帮和顶底板的移近量，也就是巷道的变形量，可以掌握巷道的顶板围岩压力情况，避免危险性变形的发生。布置方法：退后掘进迎头50m开始布置变形观测点，在巷道中顶用测钉或锚固剂固定住一根线，在帮顶结合的高度（巷道高度减去宽度的一半）在线上做一记号，由此处测量距离顶板和底板的高度，再由此处测量距离两帮的长度，在两帮的测点画一个十字，这四个数据即为此变形观测点的测量情况，根据每次测量的数据可以得知顶板的下沉情况、底板的底鼓情况、两帮的围岩伸缩情况。

参考文献：

[1]段绪华.矿压观测与顶板灾害防治[M].中国矿业大学出版社,2013.

[2]刘金海,姜福兴,王乃国.深厚表土长大综放工作面顶板运动灾害控制[M].科学出版社,2013.

[3]苏学贵.特厚复合顶板巷道围岩稳定性控制[M].科学出版社,2014.

作者简介：王伟（1977—），男，安徽淮北人，本科学历，从事煤矿工作。