7m大采高工作面片幫冒頂的原因與預防措施

魏廣軍,谷樹偉

（神華神東煤炭集團補連塔礦，內蒙古 伊旗 017209）

7m大采高工作面片幫冒頂的原因與預防措施

魏廣軍,谷樹偉

（神華神東煤炭集團補連塔礦，內蒙古 伊旗 017209）

介紹了7m大采高綜采工作面在生產過程中出現的片幫冒頂問題，并根據實際情況提出了一系列有效的解決方法和預防措施。

7m大采高；片幫冒頂；工作面

為了提高工作面產量和回采率，神東煤炭集團在補連塔煤礦率先運用了7m支架一次采全高，解決了目前常用的厚煤層采用放頂煤回采率低的難題。神東煤炭集團目前已探明可應用的7m大采高工作面近100個，按神東內部煤價324.34元/t計算，可創造效益440.5770億元。若按港口價530.54元/t計算，可創造效益720.6750億元。但在回采過程，當采高增大后，工作面片幫嚴重、頂板破碎，對頂板和煤壁管理困難。本文通過對一個工作面的實踐摸索，總結出了一套管理措施。

1 片幫機理及大采高片幫描述

煤壁片幫是煤體在礦山壓力作用下,破碎后滑塌下來的一種礦壓顯現現象。煤體在尚未開采前,應力保持相對平衡；當煤體開采后,煤體中的應力進行重新分布,在煤壁前方就產生了超前支承壓力,此時的水平應力迅速減小,而垂直應力迅速增大[1-2]。由于煤壁內的煤體處于二向應力狀態,其抗壓強度下降后導致煤體垮落。片幫指礦井作業面、巷道側壁在礦山壓力作用下變形、破壞而脫落的現象，片幫嚴重失控后造成頂板自行冒落的現象就稱為冒頂[3-4]。

22303工作面為首個7m大采高工作面。該工作面由于采高大和片幫煤多并且飛出煤的速度快、架前大塊煤增多，造成工作面存在兩個安全隱患：

一是飛出煤速度快撞擊到支架等設備后容易反彈傷人；二是工作面大塊煤多，人員在架前作業處理大塊煤時存在安全隱患。

2 工作面頂板管理措施

（1）回采期間嚴格執行“五到位”頂板管理措施，即：跟機拉架到位、超前拉架到位、初撐力到位、護幫板打到位、伸縮梁使用到位。

（2）加強工作面工程質量管理，保證工作面“三直、兩平”，并且沿底推進。

（3）生產過程中支架工必須及時跟機拉架，必要時超前拉架并保證每臺支架都達到256 bar；拉架時要提底，防止大腳鏟起浮煤支架拉不到位。

（4）加強設備的檢修和維護，確保在來壓時設備不出現故障。根據周期來壓步距，嚴格將停機檢修控制在來壓之前，保證在來壓時快速通過。

（5）當周期來壓時，梁端距大于673mm時必須及時拉超前架。當拉完超前架后梁端距仍大于600 mm時必須及時伸出伸縮頂梁，防止漏矸或冒頂。采煤司機與支架工配合好，嚴格執行跟機拉架，煤機割煤后出現漏矸應及時停機，等支架工拉完架后繼續向前割。

（6）為了有效的防止片幫煤，護幫板必須及時打出，嚴禁提前收回。

（7）采煤機司機在割煤過程中要控制好煤機速度，尤其到機尾時要自動減慢煤機速度，防止煤量太大壓死刮板運輸機。

（8）工作面刮板運輸機不得在重載下停機，尤其是采煤機快到機尾時，避免因工作面片幫壓死刮板運輸機。

（9）機頭、機尾端頭架必須及時拉出，以防止冒頂。

（10）支架工每班必須檢查支架安全閥的完好情況，當發現安全閥未達到開啟壓力而泄液或超過了開啟壓力而未泄液的要及時作出標記，讓支架檢修工及時更換。

（11）當工作面壓力大，頂板破碎，頻繁漏矸時必須及時降低采高，控制好頂板，防止發生冒頂。

（12）當工作面壓力太大，支架安全閥大量泄液，支架大腳快速下沉，煤壁出現嚴重爆幫、片幫時，預示工作面將要出現大面冒頂，工作面人員必須快速撤處出工作面，以確保人員安全。

（13）煤機司機在割煤過程中嚴格控制好工程質量，不得大起大臥，沿底板附近的夾矸推進，嚴禁破底。同時在割煤時注意觀察，發現距煤機前滾筒10架范圍內架前有人員作業時，立即停止割煤，等作業人員撤到支架上后再開始割煤。

（14）割煤過程中安排專人手動收護幫板，收護幫板超前采煤機前滾筒不超過6架。收護幫板時發現護幫板后夾有大片煤時，應放慢速度，緩慢的將大塊煤放到溜子里，防止大塊煤整片煤倒下掉到支架大腳前。手動打護幫板滯后采煤機后滾筒不超過2架。

（15）跟班副隊長每班必須對工作面范圍檢查3次，發現問題必須及時處理。

（16）所有人員在兩順槽行走時，必須首先觀察好頂板及煤壁的片幫情況，確認安全后，方可在補強支護的頂板下通過。

（17）轉載機壓死后，必須由班長先檢查片幫及頂板情況，認為安全后，方可進入作業區工作，并派專人負責觀察頂板、兩幫，發現隱患后應及時將人員撤出。

（18）嚴格按照防治水措施將各種排水設備準備到位，當工作面有水時及時設泵抽排，避免底板被積水長時間浸泡。

（19）支架工在拉架時必須將大腳提起，以防使底板破壞，導致鉆底。

（20）煤機司機在割煤過程中必須及時觀察煤層變化情況及底板變化情況，當發現破底時，必須及時抬高后滾筒。

3 防片幫效果及意義

通過以上手段加強了頂板維護，保證了頂板安全，同時加強了工作面煤壁管理，在原有的基礎上大大減小了片幫煤的體積和數量，一方面為維護頂板起到了決定性作用，另一方面減少了煤炭資源進入采空區的浪費和負面影響。

4 結束語

7m大采高的回采為神東煤炭集團和國內其它厚煤層的開采探索了新的方向，對提高工作面回采率和減少煤炭資源的浪費有著重要意義。

[1]錢鳴高，等.采煤工藝學[M].徐州：中國礦業大學出版社，1998.

[2]王 軍.工作面煤壁片幫的原因與預防方法[J].煤炭技術，2009，28（3）：89-91.

Causes and Control M easures of Side and Roof Falling on 7m W orking Face w ith Large M ining Height

WEIGuang-jun,GU Shu-wei

(Bulianta Mine,Shenhua Shendong Coal Co.,Yiqi Inner Mongolia 017209)

The paper introduces the side and roof falling during the mining production in the 7m large-mining-height working face.A series of effective solutions and precaution measures are presented according to the real situation.

7m large-mining-height;side and roof falling;working face

TD327.2

A

1672-5050（2011）10-0058-02

2011-06-22

魏廣軍（1985—），男，河南漯河人，本科，助理工程師，從事生產技術管理工作。

劉新光