加強煤礦采掘工作面頂板管理措施探討

辜清松　李云盛

摘 要：井下采掘工作面頂幫管理工作是煤礦采掘工作的重要內容之一。幾乎有40%的井下事故問題是由頂板出現問題產生的。為了加強煤礦井下作業安全，應該重點分析和找出煤礦采掘工作面頂板容易出現的問題及分析產生的原有，從而找到對應的解決措施，在采掘工作中避免面頂板出現易碎問題，確保煤礦采掘工作安全，提高工作效率。

關鍵詞：煤礦采掘；頂板管理；措施；分析

我國在煤礦開采中大都是地下作業，露天煤礦的數量較少，所以井下煤炭開采安全成為這一工作中的重大問題，而絕大部門事故的產生都和頂板事故的發生有著密切關系，因此需要加強井下頂板的安全管理，采取必要措施提高其安全性。要根據井下作業的實際情況，分析頂板事故容易產生的原因，采取有效的應對措施，提高防范能力，為開展安全生產提供必要保障，推動煤礦企業健康、持續發展。

1 煤礦采掘工作面頂板常見事故原因分析

1.1 巷道掘進過程中出現冒頂

在煤礦井下作業中首先需要進行巷道的挖掘工作，在這一過程中由于不同的地質狀況和當地圍巖結構的不同對于巷道安全有著巨大的影響，如果不能很好的做好巷道的安全支護工作，尤其是開掘過程中，當頂板不能很好的支撐上方及周圍巖體時就會出現塌方等情況，或者缺乏必要的防護措施、缺乏足夠的支護承載能力，則會很容易出現頂板坍塌的狀況。

1.2 煤層自身出現冒頂

因為地下煤礦是天然形成的，在長期的形成過程中，會受到不同地質作用的影響，所以煤層自身直接存在原生的裂縫，在開采過程中由于受力的變化自身也會出現新的裂縫，使得游離巖塊不斷、不規律的出現。尤其是在放炮開挖時，因為爆破產生的推動力，使得煤層出現巨大的松動，在一些薄弱環節就會容易出現坍塌。這些特殊的地質狀況增加了煤礦地下作業的困難性和風險性，使得煤礦開采過程中出現各種各樣的事故，尤其以坍塌為主要事故現象。

1.3 巷道連接處及工作面出現冒頂

在煤礦開采和運輸過程中需要解決諸多的工程難點，如在開幫時要從老巷道的一側開始入手，對于原先的舊棚子要用抬棚或大棚進行替代，這時候頂部經常出現一些其他巖塊的出現，當剛建成的棚子在強度不夠時就會出現冒頂事故。

另外，在開采過程中隨著開采進去的發展，工作面要根據工程進度來移動機器，同時需要對原有的支護結構實施拆除，這一過程中就會出現一定程度的松動，在進行回采時工作面的相互連接處會因為所給予的支撐力不夠，在頂板處出現安全問題，產生頂板坍塌斷裂的危險。所以為了提高頂板的安全可靠程度，在移動設備時需要加強安全防護，做好相應的安全防護措施。

1.4 頂板泥層及周圍環境影響

在煤礦地下煤層中因為在斷層帶富集會有斷泥層，所以如果地下水涌入到泥層，會使得泥層變得軟化，降低泥層的強度，造成坍塌事故風險的產生。為此需要采取一定的防護措施，使用水泥質的材料進行頂板上方的填充，或者是通過爆破的方法將存在的泥層爆破掉，減少風險發生的可能，提高頂板的強度。

另外隨著煤礦的開采，原先建設的頂板會出現自然的下沉現象，這些都來自巖層自然的沉降原因，同時也是由于存在大量的游離巖塊所造成的，而且在回柱作業中這些巖塊還會進行不規律的移動，為原本就不是很牢固的支護產生不利影響，容易引發事故的產生。特別是最后一根柱子拆除時，很容易出現冒頂事故問題，對地下作業人員的生命安全產生威脅。

2 加強采掘工作面頂板安全管理的措施

2.1 加強頂板安全管理

在煤礦開采過程中，要嚴格根據國家相關標準規定進行標準化操作，在煤層頂板方面加強防護工作，提高支護等級和標準，確保頂板的安全、可靠、整齊、牢固，與底板連接安全可靠。同時在安全管理中，要定期進行質量的檢查和檢修工作，出現問題及時解決，將危險降低到最低。在作業開采進程中，還要按照正確的方法來進行超前支護和貼幫支護以及端頭出口支護等。要重視作業面的第一次放頂工作，做好各個環節的緊密配合，實施安全生產責任制，提高安全防范能力。同時要隨時觀察頂板的壓力變化情況，檢測壓力數據，根據數據變化情況進行相關措施的防護，從而有效的降低冒頂事故的發生。

2.2 加強局部厚煤層的安全管理

在巷道挖掘過程中，當出現厚煤層時很容易由于礦壓異常的問題產生事故，厚煤層的出現使得頂板壓力增加時煤壁穩定性降低，甚至使得頂板產生冒落。所以當遇到厚煤層時，在回采工序中要特別注意加強支護能力，提高支護的穩定性和可靠性，而且要采取一定的方法來對煤壁片幫加強防護能力，防止出現冒頂問題。在這一方面提高支護強度的方法有很多，可以加強兩側的支護強度。這種方法施工較為便利，易于操作，能夠很好的提高支護強度，所能夠控制的范圍很廣，有著很強的適用性。另外可以采用木垛支護方式，這種方法所產生的支撐面較大，可操作性強，不受支護高度的影響，同時也有著廣泛的適用性。在特殊狀況下，可以使用木錨荊芭背板護幫防止煤壁片幫事故的發生。在具體的操作中可以根據實際狀況，選擇恰當的防護方法對頂板實施加固。

2.3 棚頂的頂板安全管理

在工作面棚頂處理方法中，要具體根據煤層頂板冒落高度大小和端面距的長短大小來進行具體確定，通常情況下冒高和端面距離大約是1米，在確定高度時可以臨時在塌冒區鉆眼插鋼針的方式來進行大體的估計，需要注意的是在冒落高度和端面距超出安全指標時，需要在機炮道內的棚頂開展作業。具體來說自冒落區一側在刮板輸送機擋煤板外側設置幾個工字鋼梁，在另外一側來頂住煤壁，保證和采高有著相同的高度，檢測頂板壓力的數值，在數值穩定后，在懸臂梁的煤壁周圍事先設置一根和煤壁平行的長方木，并根據端面距長短進行置頂高度的選擇，之后在平行煤壁設置一層長方木。

2.4 加強掘進面和巷道頂板安全管理

采用先進的技術加強掘進面的管理，可以使用光爆錨噴及“三小”技術等，對于硬巖巷道或者是軟巖巷道都應用先進的技術提高其安全性能；另外根據巷道的穩定性和錨桿長度來選擇所適用的技術類型，確保前探梁的正常適用，一般來說除部分硬度較高的巖石和石灰巖頂外，在巷道開采進程中截圖應用前探梁技術。

3 結束語

在煤礦企業生產中確保安全生產是企業發展的關鍵和重要工作，在煤礦具體開采過程中將安全問題放在首位，由于在煤礦開采中，較多的事故都來自于采掘工作面頂板的問題，所以加強采掘工作面的安全管理有著非常重要的地位和意義，要應用先進的技術不斷提高安全防護能力，提高作業人員的安全意識，不斷提高和改善施工技術，開展安全生產提高開采質量。

參考文獻

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[2]李浩.技術創新與應用煤礦采掘工藝方法分析[J].內燃機與配件.2016（09）

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作者簡介

辜清松（1972-），男，四川仁壽人，攀煤集團大寶頂煤礦，本科，采礦工程師，研究方向；煤礦采掘。endprint