淺談煤礦頂板安全管理

胡江波

（潞安集團高河能源有限公司，山西 長治 047100）

1 礦井概況

山西汾西中興煤業(yè)有限責任公司是山西汾西礦業(yè)（集團）有限責任公司的所屬礦井，一級安全質(zhì)量標準化礦井，礦井生產(chǎn)能力為3.0 Mt/a，礦井證照齊全。礦井井田東西長為5.5 km，南北寬4 km，面積19.8627 km2，可采煤層為2#、4#、5#、6#、8#、9#煤層，劃分為+760 m、+680 m兩個水平開采。

礦井采用綜合開拓方式；通風方式為“三進兩回”，通風方法為機械抽出式；主運輸方式采用膠帶輸送機；輔助材料運輸采用無極繩絞車牽引礦車方式；人員運輸采用架空乘人器。中興井田屬西山煤田清交礦區(qū)清徐詳查勘探區(qū)的一部分，礦區(qū)總體為一走向北東，向北西傾斜的單斜構(gòu)造，井田面積約19.8627 km2，資源儲量2.945億噸，可采儲量為2.055億噸，礦井服務(wù)年限49.5年，礦井開采深度+970 m～+540 m。

2 頂板安全管理面臨的問題

1）礦井三采區(qū)蓋山厚度大，采深均超過600 m，加之巷道頂板為復合性頂板，采掘過程中礦壓顯現(xiàn)劇烈，巷道面臨“前掘后修”的被動局面，在投入大量作業(yè)人員起底擴幫維修后較短時間內(nèi)巷道圍巖再次發(fā)生大變形，不僅表現(xiàn)為巷道單一底臌，巷道圍巖變形呈全面來壓狀況。

2）礦井2#與2#下煤層層間距為3 m左右，2#下煤層的采掘活動均在2#煤層采空區(qū)下進行，巷道礦壓顯現(xiàn)明顯，2#下煤層巷道采用U型棚進行支護，局部地段出現(xiàn)棚梁彎曲變形現(xiàn)象。

3）回采工作面使用Y型通風無煤柱開采技術(shù)，工作面推進過程中，留巷受動壓影響，出現(xiàn)頂板下沉、底鼓現(xiàn)象，維護困難。

4）地質(zhì)構(gòu)造帶對掘進巷道和回采工作面影響強烈，井田構(gòu)造以褶曲為主，在褶曲軸部常形成地塹或階梯狀構(gòu)造，這些構(gòu)造破壞了煤層頂板的完整性和連續(xù)性，造成頂板結(jié)構(gòu)復雜，給頂板管理帶來很大困難。

3 技術(shù)管理

1）加強地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，采煤工作面設(shè)計必須根據(jù)探明的地質(zhì)構(gòu)造進行合理設(shè)計，制定相應(yīng)的措施。工作面回采前，要組織相關(guān)人員對如何過地質(zhì)構(gòu)造帶進行經(jīng)濟論證，并根據(jù)論證結(jié)果決定工作面過地質(zhì)構(gòu)造帶的方式（繞行或強推）和安全技術(shù)措施，結(jié)合已探明的地質(zhì)構(gòu)造，工作面回采前對材料巷、運輸巷進行調(diào)整，盡量將需繞過的地質(zhì)變化帶調(diào)整到工作面后半部。

2）差異化支護，即特殊情況特殊對待，針對巷道的不同服務(wù)年限、不同地質(zhì)條件等情況采取不同的支護形式，根據(jù)礦井生產(chǎn)實際情況，主要有以下幾個措施：

① 掘進工作面遇到地質(zhì)構(gòu)造、過空巷等情況時，由于地質(zhì)構(gòu)造附近頂板破碎，根據(jù)工作面實際情況采取縮小間排距進行密集支護或者采用U型棚進行支護。

② 2#下煤層巷道采用外錯式巷道布置方式，將巷道布置在2#煤工作面采空區(qū)下方，頂板壓力得到釋放，巷道承壓大大減小，礦壓顯現(xiàn)處于合理水平，避免2#煤工作面煤柱應(yīng)力影響巷道支護穩(wěn)定性。

3）加強礦壓監(jiān)測，礦井安裝有KJ216和KJ653頂板壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對工作面頂板壓力、巷道離層數(shù)值的實時監(jiān)測，對礦壓原始數(shù)據(jù)進行分析、整理，各采掘工作面每旬編制礦壓分析旬報表、每月編制礦壓觀測總結(jié)，并根據(jù)分析結(jié)果，掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，為巷道布置方式及支護設(shè)計提供科學依據(jù)。

4 安全管理

1）頂板分級管理

提高礦井頂板管理水平，健全礦井頂板責任管理體系和隱患排查與整改責任體系，明確各級管理人員責任，防止頂板事故發(fā)生，制定頂板責任管理體系及頂板隱患排查整改制度，明確各級管理人員頂板管理責任，劃分各區(qū)隊頂板隱患排查與整改責任區(qū)，進一步規(guī)范頂板隱患排查和整改制度，確保了安全生產(chǎn)。

2）頂板隱患排查

將全礦的所有在用巷道與工作面進行分段、分片劃分，確定每段區(qū)域隱患排查的排查人、隱患整改的責任人、監(jiān)督人與驗收人；堅持每月召開頂板管理專題會議，對頂板管理中存在的問題進行分析并提出整改意見；堅持頂板隱患大排查活動，排查活動結(jié)束后，對排查出的頂板隱患進行梳理，召開頂板隱患分析會，分析總結(jié)頂板出現(xiàn)的問題，對頂板方面存在的較大的問題，專門安排隊伍進行處理，確保安全生產(chǎn)。

3）頂板支護質(zhì)量管理考核

對采掘開工作面進行支護質(zhì)量動態(tài)檢查，定期檢測回采工作面單體支柱初撐力合格率；檢測錨桿支護巷道進行錨桿（索）拉拔力、錨固力及預(yù)緊扭矩，檢測錨噴巷道的噴漿厚度、噴漿試塊硬度和配比等，對在檢查中支護質(zhì)量不合格的，按規(guī)定進行處罰，保證各采掘開工作面支護的可靠性。

4）風險辨識管控

每班開工前由本班班組長組織本班人員開展頂板隱患排查、危險源辨識，發(fā)現(xiàn)問題積極整改，并對所排查隱患、危險源分別建立臺賬，通過員工自查排查，從而提高了職工安全意識；各專業(yè)按照專業(yè)系統(tǒng)開展自查，每月安排三次對管轄區(qū)域開展全面自查，從管理、系統(tǒng)、現(xiàn)場、裝備、措施、培訓、安全投入、人員行為、制度落實等方面進行全面排查辨識，對頂板方面存在較大安全風險的工作面，制定專項措施，采掘工作面生產(chǎn)工藝發(fā)生變化或工作面揭露變化時，有針對性地開展頂板開展專項辨識，從而提高系統(tǒng)可靠性。

5 結(jié)語

煤礦頂板管理是礦井安全生產(chǎn)的重要部分，頂板安全與否直接關(guān)系到職工生命和國家財產(chǎn)的安全。因此，只有強化技術(shù)手段，提高技術(shù)水平，才能更好的指導生產(chǎn)；在生產(chǎn)過程中還要狠抓安全管理，嚴格遵守規(guī)程，落實安全責任，強化安全意識，確保安全措施得力，技術(shù)與安全，只有實現(xiàn)“兩手抓、兩手都要硬”，才能保證礦井安全生產(chǎn)健康發(fā)展。