浅析煤矿综采工作面顶板管理方法及技术措施

王晓光 史志祥

摘要：近年来，随着我国煤炭的发展煤矿企业的需求，煤炭的生产技术的日益更新，煤矿综采工作面在回采过程中由于特殊地质条件、工作面设备布置、上覆岩层及邻近煤层采动影响，顶板经常出现破碎、离层以及支护困难等现象，严重影响综采工作面回采安全。

关键词：煤矿；综采工作面；顶板管理；技术措施

引言

按照当今的一系列讯息显示，采煤安全隐患有70%的危险情况存在于顶板支撑上。因为综采进程面是对于范围较多与煤层叠厚的因素，所以才使得安全隐患总是产生在顶板间，为采煤的职工人员造成较大危害。那么，在实地考察中，提高综采作业面的一系列安全防御，才是减少采煤进程里的职工人员安全隐患的一种重要手段，并对综采作业进程健康产煤存在非常重要影响。

一、建立健全顶板管理工作的责任概述

矿各级领导和业务部门，根据工作范围，明细管理，要求对顶板管理机构的建立、资金落实，顶板管理工作规划和安全技术措施，进行具体的过程管理，并在年末对全年顶板管理工作进行总结，使全员参与到顶板管理工作中，使现场监督、技术措施落到实处。为了使顶板管理更制度化、规范化，矿每年召开一次顶板管理工作会议，专题研究顶板管理工作，检查顶板管理工作计划，规章制度的贯彻情况和有关资金的执行情况，总结本月顶板管理工作，安排下一月顶板管理事项；各区每月末召开一次本单位顶板管理工作会议，由各区领导下井搜集相关资料，结合现场实际召开专题分析会，制定专业措施。在制度的执行上，矿各部门有监督检查的职责，有制度就有了管理，有了制度顶板就没有了问题，制度执行和落实是顶板管理成败的关键。

二、煤矿综采工作面顶板管理

（一）抓好综采顶板管理需要依靠科技进步，提高管理水平

科学技术是第一生产力，依靠科技进步，实现科学管理，积极研制和推广新工艺、新技术是提高管理水平的必由之路。对综采工作面来讲支架的掩护能力对顶板的支护是至关重要的，近年来我矿引进的综采智能化设备不论在支架的初撑力方面还是在支架的掩护面积上都比过去有了大的提升，这是近年顶板事故大幅下降的一个重要原因。

（二）工作面周期来压期间的顶板管理

（1）做好矿压观测工作，认真统计工作面周期来压步距，来压显现等，以此合理组织、指导生产。（2）周期来压之前，加强设备检修工作，确保设备完好和正常运行。（3）周期来压时，必须保证工作面采高，防止顶板下沉，煤机不能通过或支架被压死。（4）来压比较强烈时，可采取双向斜切进刀，快速推进。（5）顶板控制住后，煤机下行割煤或调采，使工作面达到一条线。（6）工作面过破碎裂隙带時或顶板离层的情况下，采用“带压移架”。（7）顶板破碎、煤壁片帮严重的情况下，及时拉超前架。

三、顶板技术措施研究

（一）顶板控制技术措施

随着工作面逐渐推进，顶板压力越来越大，顶板破碎现象也越明显，为保证安全移架，提高顶板稳定性，需对破碎顶板进行控制维护。综采一队采用支架托梁法进行顶板超前控制，即在相邻三架支架顶梁铺设三根长度为5m工字钢梁，移架时使支架顶梁带压顶住钢梁进行移架，可有效提高移架速度，防止顶板冒落砸坏支架顶梁。为防止端面空顶处顶板垮落，必须对空顶处进行超前支护，综采一队采用掏槽插梁法进行端面空顶维护，即在工作面煤壁施工掏槽窝，然后插入长度为2.0m钢梁，钢梁另一端与支架顶梁搭接，从而有效防止端面处顶板垮落事故发生。

（二）破碎顶板控制技术

顶板破碎段采用人工炮采顶峒方式通过，人工顶峒支护示意图见图1，并配合加强菱形网进行铺网构假顶，具体措施如下。1）在滚帮煤大、煤质软的地段，采用洋镐配合风镐掏柱窝进行替柱或维护加打挑梁棚支护。在煤帮相对较硬的地段，采取顶峒子炮采方式作业，要求运输机挡煤板至煤帮单体里侧净宽不小于4.5m。2）穿梁，顶峒段支架上两根铁梁支护顶板，所上插梁必须随工作面上山往上挑，每个循环抬高运输机200mm～300mm，梁一端插入支架前梁不小于0.4m，另一端顶死煤帮。梁上必须用板梁、圆木勾实。梁下视现场情况加打一梁三柱或一梁两柱，采机通过时回取第一根单体，所有单体必须打在硬煤上并穿铁靴，为防止采机通过时发生煤壁滚帮现象，单体必须保证足够的迎山角并将煤帮盘死，必要时可采用玻璃钢锚杆配合W钢带对所加单体进行保护。3）铺网，首先将加强菱形网长边沿工作面走向布置，将网短边插入梁下或卷在煤帮，并用8#铁丝将金属网与梁上板梁捆绑好，然后依次在该架梁前400mm处打2根戴帽点柱将网撑起，然后开始降阶抽梁，直至完成第一个循环铺网作业，第二个循环连网方式采用单网相连，网长短边搭接均为200mm，搭接处用双股14#铁丝相联，间距为100mm，要求用专用联网钩、联网铁丝，每扣旋转拧结不少于3圈，依次类推，在铺网完成后必须使用板梁将铁梁与网接实，完成构假顶。4）顶板破碎段使用单体辅助拉架，具体操作为：拉架时顶梁少降或不降，利用支架抬高千斤顶将支架底座抬高，利于远距离送液操作单体将支架带压拉出，确保拉架过程中支架上铁梁不发生较大位移，而导致煤帮单体发生滑落失效。加强支架检修力度，提高支架初撑力，树立顶板控制“初撑力第一”理念。

结语

在煤矿生产过程中，由于井下采煤环境十分恶劣且不断变化，千变万化的生产问题，经常认真分析事故发生的原因，总结工作面顶板事故发生的特点，掌握采煤工作面顶板事故发生的规律，顶板安全管理人员要认真做好观察与记录工作，做好顶板压力预报制度和事故的提前预防等，做好这些工作是预防顶板安全事故、提高生产效益最有效的方法。我们还需要更加努力的学习专业知识，提高管理水平，提高职工队伍素质和操作技能。日常对顶板做好经常性维护检查，把好质量关口，通过科学预测的方法，合理监测地质构造与使用设备、安排人员，这样才就能有效预防顶板事故的发生。

参考文献：

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[3]燕鑫.煤矿采掘工作面顶板管理的研究[J].科学友，2013（10）：122-123