淺析煤礦頂板超前管理的方法

王　偉（淮北礦業集團,安徽　淮北　235000）

淺析煤礦頂板超前管理的方法

王偉
（淮北礦業集團,安徽淮北235000）

摘要：頂板事故作為煤礦五大危害之一，在我國的煤礦安全事故中，無論是事故發生的次數和人數，均在煤礦安全事故中排在第一位，煤礦井下頂板事故頻繁，嚴重影響煤礦的安全。本文通過嚴格執行敲幫問頂制度、研讀地質柱狀圖、頂板離層儀、檢測錨桿和U型棚卡纜螺母的扭矩力和拉拔力、布置變形觀測點五個方面敘述超前管理頂板的方法，以此來加強煤礦頂板管理，減少頂板事故的發生。

關鍵詞：頂板；超前管理；方法

1　嚴格執行敲幫問頂制度

施工前、中由班長指派專人巡查施工地段頂板情況，及時找凈幫頂危矸活巖，確保頂板安全。找頂工作應指派有經驗人員進行，找凈施工地段危矸活巖。找頂采用長釬子進行（其長度保證找頂人員站距矸石下落點不小于1.5m處，能夠找頂），找頂人員應戴手套；找頂時，一人找頂，一人觀察頂板，找頂人員站在安全處，觀察人站于側后方，找頂應由外向里、先頂后幫依次進行；找頂范圍內嚴禁其他人員進入。每班開工前、施工中都必須進行敲幫問頂。找、刷頂幫時，施工人員應避開矸石滾落的路線。遇到大塊矸石，應先設置臨時支護，再順巖石裂隙面慢慢找下，不得硬刨硬挖。遇到片幫情況，找凈幫上的碎矸，二次支護好幫，再施工。施工期間設專人觀察頂板、圍巖及支架變化情況，發現問題及時處理，處理好后方可復工。

2　仔細研讀地質柱狀圖

根據煤巖層分布情況，分析頂底板的煤巖性、厚度、巖層的節理和現場測量掘進頭的橫斷面、縱斷面的煤巖層夾角情況，判斷煤巖層的起伏，為掘進進尺控制頂板提供依據，便于超前采取措施加強頂板管理。

3　頂板離層儀

是一種監測頂板巖層壓力情況的專用監測工具，根據頂板離層儀的反光彩色刻度可以顯示錨噴支護范圍內頂板的離層情況，為煤礦技術人員隨時掌握錨噴巷道的錨桿支護長度、抗拉抗壓強度提供科學依據。根據頂板離層儀的反光彩色刻度顯示的數據，對掌握頂板的壓力情況，可以起到預警作用，便于及時采取有效支護措施，防止頂板的掉頂、塌落。淮北礦區最常使用的頂板離層儀是托盤式頂板離層指示儀。該型號頂板離層儀成本低，安裝方便，安裝位置一般在巷道的中頂，地點一般在巷道壓力集中區，如：過斷層地段、圍巖破碎帶、巷道的交叉點、臨近采空區。安裝時用帶有中空六棱釬子的錨桿鉆機打眼，打眼前先排查頂板，確認安全后方可開始打眼，打眼位置在巷道中頂，垂直于頂板，保證頂板離層儀測繩自然下垂。深部孔的打眼深度在7.5m左右，比該地點錨索（型號為6.5m長）的鉆入深度深1m左右，用釬子將深孔的錨固器推入孔中直至設計位置(與錨索的長度相同)，抽出釬子后，用手拉一下鋼絲繩，確認錨固器已錨固牢固，然后再將淺孔的錨固器推入孔中設計位置(與錨桿的長度相同)，抽出釬子后，用手拉一下鋼絲繩，確認錨固器已錨固牢固。最后將頂板離層儀的套管推入孔中，確認套管下端緊貼頂板，將兩測點指示刻度尺與紅色套管一端對齊，將鋼絲繩在螺絲孔擰緊螺絲卡死，截去多余的鋼絲繩。液壓枕用于測定巷道的圍巖壓力情況，產品結構簡單、體積小、重量輕、壓力顯示易讀取?；幢钡V區常用的液壓枕形狀為圓形，圓心處是孔，圓形內是液體水銀。它可以直接從壓力表上直接讀出被測地點的壓力值。安裝時把液壓枕套入取下螺帽的錨桿上，緊貼巖面，再用螺帽在液壓枕的外面上緊，保持讀數為零的狀態。圍巖來壓時，通過擠壓液壓枕內的水銀，使壓力表的讀數產生變化。液壓枕讀數＞10Mpa，離層儀顯示警戒位置時必須采取補強措施。

4　經常檢測錨桿和U型棚卡纜螺母的扭矩力和拉拔力

認真做好小班自檢和區隊日檢。錨桿安裝要牢固樹立“初錨力第一”的觀念。煤巷頂板錨桿及巖巷錨桿螺母擰緊力矩不小于300N. m，拉拔力不小于22Mpa。煤巷幫錨桿的螺母擰緊力矩不小于200N. m，拉拔力不小于17Mpa。小孔徑預應力錨索預緊力一般不小于100kN，錨固力不小于200kN。U型棚卡纜螺母扭矩不小于300N.m。按照規程措施進行頂板巖性探查，通過錨桿眼鉆進速度及排粉情況判定巖性變化、煤線及含水情況，并將探查情況及時填入小班自檢表內。無錨索支護巷道每5～10m打一探查孔（孔深≮頂錨桿長度）；錨索支護巷道每20～30m打一探查孔（孔深≮錨索長度），并將探查資料及時報技術科。技術科負責及時分析探查資料，必要時及時采取補強措施，并建立各單位探查資料臺帳。

5　布置變形觀測點

在巷道的中頂布置變形觀測點，通過定期測量兩幫和頂底板的距離，就能得出兩幫和頂底板的移近量，也就是巷道的變形量，可以掌握巷道的頂板圍巖壓力情況，避免危險性變形的發生。布置方法：退后掘進迎頭50m開始布置變形觀測點，在巷道中頂用測釘或錨固劑固定住一根線，在幫頂結合的高度（巷道高度減去寬度的一半）在線上做一記號，由此處測量距離頂板和底板的高度，再由此處測量距離兩幫的長度，在兩幫的測點畫一個十字，這四個數據即為此變形觀測點的測量情況，根據每次測量的數據可以得知頂板的下沉情況、底板的底鼓情況、兩幫的圍巖伸縮情況。

參考文獻：

[1]段緒華.礦壓觀測與頂板災害防治[M].中國礦業大學出版社,2013.

[2]劉金海,姜福興,王乃國.深厚表土長大綜放工作面頂板運動災害控制[M].科學出版社,2013.

[3]蘇學貴.特厚復合頂板巷道圍巖穩定性控制[M].科學出版社,2014.

作者簡介：王偉（1977—），男，安徽淮北人，本科學歷，從事煤礦工作。