采煤工作面初次放頂技術(shù)管理

劉鵬

摘 要：煤礦各類頂板的礦壓活動規(guī)律進(jìn)行及時觀測，是在采煤工作面的初次放頂期間完成的，可以進(jìn)一步確定涉及放頂?shù)拿恳豁梾?shù)及精確的計算方法，這樣便于指導(dǎo)初次放項的順利開展。本文對如何進(jìn)行初次放頂提出了技術(shù)管理的措施，期望取得明顯的效果。

關(guān)鍵詞：采煤工作面；初次放頂；技術(shù)管理

一般意義上的初次放頂，是指初采工作面從開切眼到它直接頂冒落高度達(dá)到采高標(biāo)準(zhǔn)的I.5至2倍，這一階段工作面垮落就被稱為初次放頂?？v觀以往技術(shù)的管理經(jīng)驗，工作面的初次來壓技術(shù)管理具有重要意義，它可以為加強(qiáng)頂板的管理提供依據(jù)，進(jìn)一步減少頂板事故發(fā)生，從而保證安全生產(chǎn)，尤其是初次來壓做正確預(yù)報和初次放頂時的頂板控制，能夠明顯杜絕傷亡事故。

一、初放期間堅硬頂板的安全威脅及預(yù)測

1.工作面產(chǎn)生片幫以及掉頂。

2.上下的順槽頂、底和2幫移近量大，從而不能有效保證通風(fēng)斷面。

3.支架立柱的下縮量在極短時間內(nèi)驟增，有可能被壓死，與此同時，頂板大量冒落會損壞工作面附近的支架等其它設(shè)備。

4.由如果頂板懸空的面積大，產(chǎn)生突然冒落時沖擊氣流對工作面人員安全造成威脅。

采煤面經(jīng)常由于頂板發(fā)生裂斷，支架阻力不能抗衡巖梁回轉(zhuǎn)，導(dǎo)致大面積的壓垮工作面而發(fā)生事故，所以必須搞清楚采煤工作面控制巖層性質(zhì)和范圍，準(zhǔn)確預(yù)報使用的直接頂、老頂裂斷運(yùn)動的發(fā)展過程，開展針對采煤面初次放頂?shù)谋O(jiān)測預(yù)報，做好現(xiàn)場頂板的安全管理工作。初次放頂?shù)谋O(jiān)測技術(shù)主要包括三部分：①是否恰當(dāng)設(shè)置監(jiān)測儀表；②綜合判斷礦壓顯現(xiàn)；③能夠依據(jù)判斷預(yù)測建立一套現(xiàn)場會診技術(shù)，措施制定，以及加強(qiáng)支護(hù)的規(guī)范化制度。

監(jiān)測儀表是指頂板動態(tài)儀而言的，一般在工作面的上、下巷各設(shè)置3臺的頂板動態(tài)儀，在采煤工作面中部的初排支柱和末排支柱各安裝1臺頂板動態(tài)儀做監(jiān)測。

二、初次放頂時控制頂板措施

1.初次放頂時期，直接頂板應(yīng)該按照“限定變形”準(zhǔn)則，確保直接頂和老頂不會出現(xiàn)較大范圍的離層，在可以預(yù)防控制的范圍內(nèi)，保證完整的直接頂。一是杜絕直接頂破碎導(dǎo)致漏冒與回柱時頂板跟下發(fā)生傷人事故：二是避免因老頂來壓時沖擊波沖擊直接頂，造成比較嚴(yán)重的切頂垮面，這意味著采煤工作面必須從切眼推進(jìn)就開始提高初排支柱的初撐力（大于90kN）；同時要對支柱的初撐力班班及時進(jìn)行支護(hù)質(zhì)量跟蹤監(jiān)測，使支柱的支撐能力得到保證，這方面內(nèi)容是現(xiàn)場會診的著重點(diǎn)。從煤礦多年的現(xiàn)場管理經(jīng)驗來看，對支柱有效支撐的能力做好保護(hù)主要是監(jiān)控兩個質(zhì)量，管理三個環(huán)節(jié)：兩個質(zhì)量是抓支柱維修的質(zhì)量和支柱支設(shè)的質(zhì)量。三個環(huán)節(jié)是指抓泵站壓力符合規(guī)定要求.給底板穿合適柱鞋.對初排支柱做到每一班進(jìn)行二次的注液。只有保證支柱有效的支撐能力，才會使支柱在“承壓限定狀態(tài)”下開展工作，直接頂?shù)奈恢帽恢Ъ茏枇Φ南薅?，頂板下沉量?shù)值被限定在在支柱縮量值與頂板允許的彎曲值范圍以內(nèi)，杜絕頂板破碎產(chǎn)生冒落事故。

2.做好老頂?shù)目刂?。初次放頂時，直接頂開始垮落到老頂首次垮落階段，不僅要管控好直接頂，更主要的是抓好老頂控制，采煤工作面的推進(jìn)，老頂會達(dá)到其極限的跨度產(chǎn)生撓曲下沉，隨之直接頂也下沉，綜合這一情況，總結(jié)礦壓的顯現(xiàn)規(guī)律和特點(diǎn)，預(yù)測預(yù)報老頂來壓周期。放頂小組要根據(jù)預(yù)報再次組織開展現(xiàn)場技術(shù)會診，有針對性的采取加強(qiáng)措施，按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，在支柱齊全，保證它們有效支撐能力的基礎(chǔ)上，使用特殊支護(hù)如叢柱、戧柱和戧棚等方式，來增強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度.發(fā)揮支架在老頂?shù)摹敖o定變型”狀態(tài)情況下的支護(hù)作用，避免發(fā)生大面積的壓垮，造成推垮工作面的事故，使老頂安全渡過初次來壓階段。

三、工作面的頂板管理

1.回采期間工作面頂板管理。

（1）常用措施：①加強(qiáng)設(shè)備檢修，提高開機(jī)率，保證工作面推進(jìn)度，確保工作面快速推進(jìn)。②生產(chǎn)中采用追機(jī)作業(yè)方式，移架時帶壓移架，移架后及時用護(hù)幫板護(hù)幫，局部若有片幫掉頂現(xiàn)象，及時拉超前支架支護(hù)頂板。③工作面支架初撐力達(dá)到額定工作阻力的80%，泵站壓力不得小于30MPa，使支架有較高的初撐力，減少頂板對煤幫的壓力，較好地控制住片幫、掉頂事故的發(fā)生。

（2）支架管理：液壓支架在移動過程中的穩(wěn)定性較差，生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格控制工作面采向，對歪架及時采用支架本身的調(diào)架千斤頂和DW～35型單體進(jìn)行調(diào)整，使支架頂梁與工作面頂板接觸嚴(yán)密，迎山有勁，支架間做到不擠不咬，相鄰支架間的錯茬合理，架間空隙均勻，前探梁伸出，護(hù)幫板與煤壁接實(shí)，嚴(yán)格控制端面距，端頭支架易發(fā)生歪架現(xiàn)象，影響安全生產(chǎn)，對端頭支架增設(shè)防倒千斤頂，確保支架處于良好狀態(tài)。

（3）工作面規(guī)格質(zhì)量管理：嚴(yán)格按回采層位組織施工，采高控制在3.8m左右，保持頂、底板平整，回采過程中工作面支架掛線作業(yè)，做到煤壁、支架、刮板機(jī)成直線，支架垂直刮板機(jī)、不歪斜。

2.端頭頂板管理。工作面上下端頭煤壁三角處因受兩巷及工作面采動影響壓力大，易發(fā)生片幫掉頂，對此在上下端頭煤壁三角處架設(shè)走向π鋼棚，加強(qiáng)端頭頂板管理，跨工作面機(jī)頭、機(jī)尾用7.Om長π鋼設(shè)雙排挑棚，一梁四柱，隨機(jī)頭、機(jī)尾交替邁步前移。上下隅角受錨網(wǎng)支護(hù)影響，收角后上下隅角不能及時充分冒落，超前工作面煤壁5m提前將錨索退錨，在上下隅角切頂線處用單體加補(bǔ)密集切頂點(diǎn)柱，用材料將上下隅角充填實(shí)。

3.過斷層期間頂板管理。工作面屬“三軟”煤層，而裝備的機(jī)電設(shè)備功率較大，過斷層一般采用硬過法，過斷層期間工作面煤巖結(jié)合部的頂板管理非常重要，同時存在較大難度，除了要進(jìn)行正常的頂板管理方式外，要采取一些有針對性的措施。（1）控制采高，減少破頂范圍及破頂量，當(dāng)工作面距斷層面10m時，提前俯采或仰采逐步降低工作面采高，采高降到3.2m左右，進(jìn)入斷層帶時，采高控制在2.8m以內(nèi)，剎底或飄車時每刀剎底或飄車量不超過100mm，工作面上下出口與巷道保持一致。（2）快速擦頂移架，減少空頂時間，拉架時，先降后立柱，再同時降前立柱和移架，待支架移動后，立即將降柱手把扳回零位，使之擦頂移架。工作面頂板破碎段，拉架的錯茬距離不小于15m，以此保證頂板的整體性。（3）斷層影響范圍內(nèi)嚴(yán)格進(jìn)行追機(jī)作業(yè)，只準(zhǔn)一茬拉架，以此保證移架時供液系統(tǒng)的液壓，從而達(dá)到快速移架的要求。

四、認(rèn)真管理初次放頂

1.自上而下，嚴(yán)抓嚴(yán)控。生產(chǎn)礦長作為第一責(zé)任者，對回采工作面的頂板管理必須嚴(yán)格，其主要職責(zé)是組織領(lǐng)導(dǎo)初次放頂小組，根據(jù)初次放頂?shù)倪M(jìn)展情況進(jìn)行檢查，將初放面的隱患和問題進(jìn)行及時解決，全面負(fù)責(zé)頂板管理工作。

總工程師負(fù)責(zé)技術(shù)管理，科學(xué)的、有針對性的制定各項規(guī)程措施，指導(dǎo)實(shí)際工作，并在實(shí)際工作中監(jiān)督實(shí)施，在技術(shù)上做好管控。采煤隊的主要職責(zé)：按規(guī)程規(guī)定搞好工程建設(shè)質(zhì)量，加強(qiáng)細(xì)節(jié)管理，開展安全生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

2.跟蹤檢查，及時處理問題隱患?？萍嫉倪M(jìn)步為工作提供了更多的科學(xué)手段，抓住支柱初撐力這一初放的主要因素，認(rèn)真對工作阻力鑒定和現(xiàn)場進(jìn)行整改，做好堅持研究到?jīng)Q策兌現(xiàn)的工作循環(huán)，放頂領(lǐng)導(dǎo)小組的每一個跟班成員必須詳細(xì)記錄數(shù)值、會分析實(shí)際狀態(tài)，掌握工作面支護(hù)的質(zhì)量及頂板動態(tài)，初放期間要仔細(xì)觀測，重點(diǎn)的觀測區(qū)應(yīng)設(shè)置在靠近放頂線附近的末排支柱，不正常段及有構(gòu)造結(jié)構(gòu)變化、懸掛頂、局部冒頂區(qū)域等特殊地點(diǎn)的上下端頭、進(jìn)回風(fēng)巷超前支護(hù)，應(yīng)采用巡回檢查，及時處理有關(guān)問題，觀測數(shù)據(jù)要完整、齊全、真實(shí)，宏觀情況要有重要記述，存在的隱患應(yīng)該提出建議，按照規(guī)定，放頂領(lǐng)導(dǎo)小組責(zé)任成員在記錄上簽字，放頂領(lǐng)導(dǎo)小組對檢查之中發(fā)現(xiàn)的問題，必須立即組織現(xiàn)場整改，使支柱初撐力及工作阻力符合規(guī)定要求。endprint