采煤工作面初次放頂的技術管理分析

賀京華

（山西鄉寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司，山西臨汾 042100）

煤化工與甲醇

采煤工作面初次放頂的技術管理分析

賀京華

（山西鄉寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司，山西臨汾 042100）

分析了采煤工作面初次放頂技術的需求，闡述了采煤工作面初次放頂技術的技術流程，提出了初次放頂技術的管理措施，旨在保證采煤質量及施工安全，保證初次放頂技術在實際施工中發揮最優的效果。

采煤工作面；初次放頂；管理

1 采煤工作面初次放頂技術概述

目前，采煤工作面初次放頂作業過程中，由于未準確采集頂板高度、老頂斷裂及頂板類型等參數，造成實際作業中放頂參數出現偏差，引發頂板冒落等安全事故，依照技術的規范施工人員應加強對頂板的管理，有效防止頂板冒落，以保證初次放頂回采率。

1.1 初次放頂技術需求

由于初次放頂過程中頂板類型的不同，初次放頂可分為兩種類型，首先是開采的距離到達一定高度以后，冒落的高度應達到實際要求，實現自行冒落的情形，其次是開采距離達到規定地方后，頂板沒有自行冒落，或者出現了冒落的高度無法達到實際的要求，就需要人工當時進行放頂作業。通常情況下，復合頂板及穩定頂板會實現直接頂的充分跨落，由于其整體的相對性較差，在實際開采環節頂板會自動實現充分跨落，避免了操作過程中人工方式挑頂活動的開展，在實際的施工過程中，面臨這樣的情況應特別的注意要避免出現垮露頂的事故。而在初次放頂的施工過程中，在老頂要出現斷裂及下沉的情況之前，其老頂的下部為直接頂與偽頂，與此同時，煤層的上方劣質的煤容易出現冒落、破碎及離層現象，由于此時頂板的實際跨度小于10m，為有效避免施工過程中推垮型冒頂事故，技術人員在技術管理工作中應通過滿足排梁工作開始前支架具備初撐力的方式保證支架穩定，將泵站壓力控制在15MPa以上，確保支柱初撐力達到7kN，為有效避免初次放頂的施工過程中、切眼和上下巷的環節會出現頂板冒落的情況，其在巷道掘進環節及初次放頂掛之前，應做好相應的支護工作，在采面初次放頂前，應避免放炮開幫后頂板受擾動的情況出現。在出現工作面老頂及直接頂下沉的情況時，由于頂板跨度超過了10m 且隨著板壓力及下沉量的不斷增加，頂板跨度會呈現出明顯的異常，在這種情況下，若不及時進行完善的處理，極易引發錨定事故發生。因此，在施工人員施工過程中，注意應從第5個循環開始，其在工作面發生傾斜的方向每間隔布置一條測線，同時，及時測量第一排與最后一排支柱的實際工作阻力及初撐力。

1.2 初次放頂作業的技術流程

1.2.1 初次放頂作業過程中的參數設計

采煤工作面初次放頂實踐中，在單層或者多層頂板，頂板前的兩層結構其致命性較強，其頂板分層的厚度也較大，初次放頂參數設計環節，為保證施工安全，其需要采取相應的措施來進行人工的強制挑頂，并且首先要事先確定好挑頂時間、放頂步距、對放頂高度及方式等。由于部分頂板材質較硬，在開采工作完成后會出現頂板未完全脫落的情況，其在上方形成懸頂，如果不進行及時的處理，會增加施工活動中的安全隱患。一般情況下其采用人工放頂的方式來進行相應處理。其依據現有的開采經驗以及礦壓的觀測數據，進行開采的工作自切眼推進之后，會在頂板部形成一個載荷的分布均勻簡支梁，其支點分布于采面煤壁以及切眼煤壁上，當其出現跨度大使簡支梁具有的正應力達到破壞值的情況時，頂板會因受到破壞二跨落，一般將這種壓力稱為頂板的初次來壓。但在上層頂板下沉量小于上層頂板下沉量的情況下，二者之間并不會產生影響，在相反情況下，上層的頂板所有的重量其會作用在下層的低頂板上，此時，施工人員在開展正常挑頂工作的同時，在挑頂工作推進到一定距離時應強化人工挑頂工作的力度，通過強制放頂的方式保證施工安全。一般人工強制放頂工作會采用爆破方式來強制切斷其頂板，使得頂板的充分冒落而形成墊層，從而有效地削弱其冒落情況下頂板壓力及沖擊荷載的影響。通常情況下，應保證采空區中矸石充填的程度達到放頂高度及采空和的2/3，這樣人工強制放頂的輿情效果才會得以實現，在實際施工過程中，放頂高度與采高、直接頂冒落巖石初始碎脹系數有關，集體的數據應依據一定的公式嚴格計算求得，進而保證合理打眼的深度。

1.2.2 初次來壓前其礦壓觀測

初次來壓前其礦壓觀測涉以及頂板斷裂前的煤壁前方來支撐壓力與頂板斷裂前采面內的礦壓其顯現出兩個方面。從切眼開始來進行采面的推進工作時，應在頂板的懸漏面積其達到一定跨度的時候，會出現頂板的下沉以及撓曲等現象，造成煤壁前方受到的作用支撐力逐步增加了問題出現，隨著上下巷的距離煤壁的不同點頂板的下沉速度加快，其煤壁前方頂板出現了斷裂，與此同時，支撐的壓力會迅速的向煤壁一側而收縮，隨著上下平巷的頂板速度不斷的提升，其板來壓的出現，其上下巷內的兩幫測壓也隨之增大，片幫的加劇，造成斷面的縮小。

1.2.3 頂板斷裂前采空區懸頂狀況的處理

在初次放頂實踐中對直接頂應采取限定變形的準則進行實施，確保其余老頂間不會出現較大的離差，有效避免老頂來壓對直接頂造成的切頂跨面情況的出現。在老頂斷裂跨裂以后，隨著支撐壓力向深部來轉移，采面及其上下的礦壓顯示會減弱，采面進入正常管理階段，初次放頂活動結束，此時，要對其直接頂做好管理與控制，其避免局部冒頂事故的發生。

1.2.4 切眼技術管理

煤層中對巷道來進行開掘，其形成切眼，切眼存在可能會破壞其巖煤原有的應力平衡造成巖體強度的下降，造成圍巖圈的松動，因此，應關注諸多支撐壓力的影響，對實際支護規格、支護設計及材料強度進行嚴格控制，方便后期的頂板管理工作的開展。

2 采煤工作面初次放頂的技術管理分析

在采煤工作面初次放頂技術管理中，相關領導應嚴格管理程序，把好技術安全觀，使得技術、調度及供應等部門各盡其責，嚴格落實技術安全措施。對回采工作的放頂距離及方法應作出明確的規定，保證支護面的質量及頂板動態，及時鑒定支柱初撐力及工作阻力，在初放期間，通過巡回檢查的方式，收集觀測數據，組織員工學習，增強工作人員的質量安全意識，對存在的安全隱患進行及時的排查與分析，保證采煤工作面初次放頂工作的安全開展。

3 結束語

作為采煤工作中的重要環節，采煤工作面初次放頂技術關乎采煤的質量與今后實際工作的開展，在一定程度上影響施工人員的生命安全，因此，相關領導必須重視初次放頂技術的管理，以保證施工安全，推動工作安全、高效開展。

[1] 張曦. 采煤工作面初次放頂技術的研究[J]. 機械管理開發，2015，（05）：93-95.

[2] 陳麒麟. 采煤工作面初次放頂的技術管理探究[J]. 價值工程，2015，（25）：153-155.

[3] 朱濤壘. 煤礦采煤工作面初次放頂技術分析[J]. 內蒙古煤炭經濟，2016，（21）：41+43.

Analysis on Technical Management of Initial Caving of Coal Face

He Jing-hua

This paper analyzes the demand of the first caving technology in coal mining face，expounds the technical process of the initial caving technology in coal mining face，puts forward the management measures of the initial caving technology，aims to ensure the quality of coal mining and construction safety，To ensure that the initial caving technology in the actual construction to play the best results.

coal mining face；initial caving；management

TD327.2

B

1003-6490（2017）06-0007-02

2017-05-12

賀京華（1978—），男，山西下化人，工程師，主要從事煤礦技術管理工作。