大倾角煤层开采顶底板控制技术浅谈



大倾角煤层开采顶底板控制技术浅谈

孙宝华
（新疆昌平矿业公司乌鲁木齐830000）

大倾角煤层开采，一般指煤层倾角在35°～55°之间，煤层顶底板破碎，煤层埋藏不稳定，顶底板很难管理，开采时顶底板很难控制。本人根据多年开采经验，总结出一套大倾角煤层开采顶底板控制技术及方法仅供参考。

1　正常时期顶板控制方法

（1）工作面双向割煤时，必须及时追机移架支护顶板，即采煤机割煤后距后滚筒3~5 m及时“带压擦顶”移架支护顶板，并打开护帮板抵住帮；

（2）当工作面因初次（周期）来压、顶板破碎、因故推进速度太慢，出现较严重片帮漏冒顶（>600 mm）时，必须及时拉超前架超前管理顶板，即移架在割煤之前进行；

（3）移架时，支架工严格按操作规程操作，保证支架初撑力达到要求。

2　特殊时期顶板控制方法

2.1来压及停采前的顶板控制

因初次（周期）来压、巷道支护变形破坏等原因，工作面两巷超前出口压力显现大时，超前支护必须做到一梁两单体支柱，杜绝单梁单柱及铰接梁不铰接现象，风机巷超前支护长度不少于30 m。

2.2过断层及顶板破碎带顶板控制

⑴工作面过断层、褶曲构造带必须坚持“控制采高、少留顶煤”的原则；

⑵工作面过走向和斜交断层、褶曲构造带时，要根据断层落差等产状要素和煤层起伏变化情况调整回采层位，并将工作面调匀；

⑶要根据工作面破岩程度控制采高，当工作面全岩、或煤层变薄同时破顶破底时，应将采高降低到2.6～2.8 m；

⑷若顶底板岩石坚硬，采煤机截割困难，应采用爆破破岩，并视现场情况制定专项安全技术措施严格执行；

⑸必须及时带压超前擦顶移架支护顶板，支架要平顺过渡，不得忽高忽低，防止脱开；

⑹移架时必须坚持一步三调，确保相邻支架保持错差不大于顶梁侧护板高度的2/3，不挤不咬不倒的良好状态；

⑺工作面托三角顶煤开采，有出现超前严重片帮、冒顶危险时，应超前架棚以保证顶板管理安全；

⑻必须确保工作面运输系统、液压系统、排水系统和供电系统的完好可靠，保证工作的正常安全回采；

⑼过落差>1.5 m的断层时，另行编写针对性的专项安全技术措施并严格执行。

3　片帮冒顶防治技术

工作面大仰角开采时，极易造成煤壁片帮、顶板冒顶事故，一方面，工作面煤壁片帮、顶板冒顶，极易造成人员伤害，处理冒顶本身也存在着很大的安全隐患；另一方面煤壁片帮、顶板冒顶使矿井生产被动，职工劳动强度加大，产量低，矿井整体经济效益受到影响。

3.1防止片帮冒顶

⑴做好顶板变化情况的现场资料收集分析工作，超前进行矿压预报；生产技术办矿压组做好矿压观测工作，及时准确进行周期来压预报；

⑵工作面过断层及顶板破碎带期间按最小控顶距管理顶板，适当降低采高，使用好护帮板；

⑶合理组织劳动工序，加快工作面推进速度；

⑷破岩时减慢割煤速度能够通过的尽量不爆破；

⑸过断层及周期来压期间采用“带压擦顶”移架，支架拉到位升起接顶后，必须持续供液3~5 s，保证支架的初撑力；

⑹加强工作面工程质量管理，使支架顶梁要和顶板平整接触，不得出现点接触或线接触现象，严禁出现接顶不实或空顶现象，确保支架状态良好，支撑有力，当顶板破碎架间漏货时使用塘材、笆片将架间背严；

⑺采煤机割过后，及时伸出伸缩梁、打出护帮板护帮，双向割煤时追机移架，当移架跟不上采机时，适当减慢采机的牵引速度或暂时停机，单向下行割煤时，采煤机到下机头后要及时停机移架，容易发生片冒地点。已发生片冒地点，必要时先停机，将该范围移架支护后再继续向下割煤；

⑻工作面尽量做到平、直，防止因工作面局部滞后造成工作面超前片帮；

⑼要加强支架、液压系统的检修，确保支架和液压系统完好，无漏、窜和自动卸载现象；

⑽工作面及上下出口压力较大时，必须加强该处的支护，保持畅通。

3.2处理片帮冒顶

工作面出现小规模片帮冒顶时，及时伸出伸缩梁控制，能拉超前架时，必须及时拉移超前架；如果拉超前架和伸伸缩梁的方法不能有效地控制顶板，要用半圆木过顶；冒顶严重时，可采取开帮架棚来控制顶板，开帮架棚见图1。

图1

⑴片帮冒顶后的煤壁稳定，采取在煤壁侧使用单体打贴帮柱控制煤帮的办法处理。使用笆片、塘材或板皮将煤帮背严、背实；

⑵片帮冒顶后煤壁不稳定，采取在煤壁侧打戗柱的方法处理。使用单体或圆木上端紧靠支架前梁、下端斜插煤壁侧打好戗柱，使用半圆木或板皮背帮以控制煤壁继续片帮；

⑶上述两种方法都无法处理片帮冒顶时，则采取超前开帮使棚的方法进行处理；

使棚方法：将棚梁一端搭在支架前梁上，搭接长度≮30 cm，另一端梁头抵实煤壁并有≮20 cm梁窝，并栽上单体柱腿，柱距1 m，数量根据使棚宽度而定，棚距0.75 m（2棚/架）；够一架托棚后必须及时增打一至二路一梁三柱倾斜托棚。

⑷如果冒落煤矸量较小，可开动运输机直接出货，但要防止煤矸过度集中堆积，掉出运输机道；片冒量较大，应先将支架间煤矸清理干净，避免影响工作面正常通风，出货时要加强人员联系与自保、互保，防止煤矸意外刮伤、砸伤；

⑸工作面冒顶区域附近处理大块矸石时，应检查风流中瓦斯浓度，且只准许使用风镐和大锤，防止其它事故的发生。

收稿：2014-08-29

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.009