煤矿掘进工作面顶板支护管理技术

孙彩刚

（河南能源化工集团黔西金坡煤业有限责任公司，贵州 黔西 551519）

引言

在煤矿开采过程中，最重要的工作是保障煤矿生产的安全性。但是，目前我国煤矿生产中安全事故发生概率依旧较高，而且掘进工作面的顶板支护问题是导致煤矿生产中安全事故发生的主要原因。因此，在煤矿开采作业过程中，要求应当进一步的强化顶板支护管理工作，从而保障煤矿开采的安全性。

一、掘进工作面顶板支护管理重要性

在掘进过程中，掘进工作面前方的顶板处于不稳定状态，工人在不稳定顶板下作业时存在很大的安全性。因此，保证掘进工作面支护状态完好就可以保证工作面的安全性。在进行掘进时，工作面前方的岩体处于破碎状态，岩体结构的平衡状态发生变化。在这个过程中，岩体的应力会重新分布，会导致岩体破坏，这是一个持续过程，这时若不采取及时的支护措施，掘进工作面的顶板下沉量会增加，顶板会发生垮落。因此，在掘进完成后，必须采取有效的措施对工作面的顶板进行有效支护。与此同时，在进行支护时不能影响掘进工作，否则会导致施工速度缓慢。这就要求在进行支护时，必须采取措施对顶板支护进行管理，以保证整个施工过程的安全性。

由于现在的掘进工作面的支护多采用的是液压支架对顶板进行临时支护，为了保证临时支护的有效性，应该选择类型合适的液压支架。若液压支架的支护性能不能满足工作面顶板支护的要求时，应该采取及时的补救措施，例如采取单体液压支柱进行单点支护，以确保对工作面顶板能进行有效支护。与此同时，应该对顶板进行永久支护措施，一般采取打锚索或锚杆的方法进行支护，在顶板比较破碎的情况下，可以采用铺一层金属网。这样可以保证工作面顶板的长期稳定性，以利于顶板的后期支护。

在工作面放炮掘进阶段，进行顶板支护管理时，要及时发现工作面顶板支护中存在的一些问题，并向有关负责人反映，以确保放炮作业期间的安全性。此外，在进行安全隐患处理时，应该确保掘进工作面后方巷道的通畅性。在放炮施工过后，应该避免长时间空顶现象，应该对顶板进行及时支护。在支护过程中，若发生了大面积冒顶，应该立即停止作业，待确定安全方案后方可进一步施工。

二、加强顶板支护管理的措施

（一）强化巷道顶板承载能力

前期准备工作有：第一，选择合适的支护方式，这要综合分析矿压以及井下地质构造情况，针对重点施工区域，制定完善的安全技术方案。第二，在对顶板支护进行设计施工时，要对临时支护形式、支护顶板方式、材料、数量、尺寸等信息进行逐步完善，严控作业流程。巷道在挖掘的时候，围岩最初的承受能力就被破坏，加之回采工作的影响，上覆岩层就会产生运动，其应力重新分布。随着工作面持续推进，采煤量也增加，顶板前后以及侧向支撑压力都发生了规律性的改变，要想确保巷道开挖位置和时间掌握的正好，就需要计算和了解上述规律。正常进行巷道挖掘时，在上一区段工作面顶板不运动后，选择普通巷道，此时侧方向顶板已不运动，老顶触矸，继续挖掘对顶板结构的形成不会形成影响。实际测量侧向支撑压力规律可知，一般的侧向支撑压力要想完全稳定，大概需要两个月左右，位置在工作面后方50m的地方，所以，沿空掘巷的时间应该大于这个值。第二种技术的核心就是掌握巷道开掘位置，一共有A、B、C、D四个地方，A点和B点是有煤柱互巷和大煤柱的位置，C点为沿空掘巷留有小煤柱的位置，D点是沿空掘巷位置。

（二）局部厚煤层顶板支护管理

在掘进时有时会遇到一些煤层局部厚度较大，此时进行掘进时矿山压力会增加，煤层的顶板会出现不同程度的离层。顶板的下沉量比较大时，会导致煤层顶板变得极不稳定，容易发生冒顶事故。因此，在这种情况下，为了保证掘进的安全性，需要对煤层顶板进行加强支护，例如采用支撑阻力更大的液压支护。针对局部区域顶板比较破碎的情况下，还需要在煤层顶板上铺设一定的金属网，以防顶板破碎时岩块的掉落造成安全事故。这就要求在选择支护方式时，要全面考虑到顶板的完整性，从而选择更好的支护方式。

（三）做好顶板支护的管理

在掘进工作面支护完成后，为了保证支护的可靠性和稳定性，需要工人定期对顶板支护整体的效果进行检测，并采用相应的仪器对局部支护的强度进行抽检，并将检测的数据记录在册以便于管理时查看。在监测和检查过程中，若发现顶板的支护出现了异常情况，例如所用的锚杆附近出现了很多裂纹，铺设的金属网出现了局部鼓包现象，这是需要立即向有关负责人进行反映，以免这些异常情况引起严重的煤矿安全事故。由于掘进的巷道比较长，为了提升管理的效果，应该将巷道的分成若干区段，每个区段都应该有一个责任人。在巷道的实际运行过程中，责任人要对整个负责段内的巷道进行严格的监控，以免发生严重的顶板事故。此外，责任人应该对负责区域内的支护设备要做到定期的检查和维护，降低设备发生故障的可能性。

结语

强化井下掘进工作面顶板结构支护管理，可以确保掘进施工中的安全性与稳定性。现阶段，我国煤矿安全事故时有发生，而且很多的安全事故均是由于支护工作未能做到位，因此，进一步的强化煤矿掘进工作顶板支护管理水平，是确保掘进工作面施工安全性的重要保障，其会直接影响到煤矿开采过程中的效率，同时对于保护井下作业人员的人身财产安全也具有重大意义。