淺析煤礦綜采工作面頂板管理方法及技術措施

王曉光 史志祥

摘要：近年來，隨著我國煤炭的發展煤礦企業的需求，煤炭的生產技術的日益更新，煤礦綜采工作面在回采過程中由于特殊地質條件、工作面設備布置、上覆巖層及鄰近煤層采動影響，頂板經常出現破碎、離層以及支護困難等現象，嚴重影響綜采工作面回采安全。

關鍵詞：煤礦；綜采工作面；頂板管理；技術措施

引言

按照當今的一系列訊息顯示，采煤安全隱患有70%的危險情況存在于頂板支撐上。因為綜采進程面是對于范圍較多與煤層疊厚的因素，所以才使得安全隱患總是產生在頂板間，為采煤的職工人員造成較大危害。那么，在實地考察中，提高綜采作業面的一系列安全防御，才是減少采煤進程里的職工人員安全隱患的一種重要手段，并對綜采作業進程健康產煤存在非常重要影響。

一、建立健全頂板管理工作的責任概述

礦各級領導和業務部門，根據工作范圍，明細管理，要求對頂板管理機構的建立、資金落實，頂板管理工作規劃和安全技術措施，進行具體的過程管理，并在年末對全年頂板管理工作進行總結，使全員參與到頂板管理工作中，使現場監督、技術措施落到實處。為了使頂板管理更制度化、規范化，礦每年召開一次頂板管理工作會議，專題研究頂板管理工作，檢查頂板管理工作計劃，規章制度的貫徹情況和有關資金的執行情況，總結本月頂板管理工作，安排下一月頂板管理事項；各區每月末召開一次本單位頂板管理工作會議，由各區領導下井搜集相關資料，結合現場實際召開專題分析會，制定專業措施。在制度的執行上，礦各部門有監督檢查的職責，有制度就有了管理，有了制度頂板就沒有了問題，制度執行和落實是頂板管理成敗的關鍵。

二、煤礦綜采工作面頂板管理

（一）抓好綜采頂板管理需要依靠科技進步，提高管理水平

科學技術是第一生產力，依靠科技進步，實現科學管理，積極研制和推廣新工藝、新技術是提高管理水平的必由之路。對綜采工作面來講支架的掩護能力對頂板的支護是至關重要的，近年來我礦引進的綜采智能化設備不論在支架的初撐力方面還是在支架的掩護面積上都比過去有了大的提升，這是近年頂板事故大幅下降的一個重要原因。

（二）工作面周期來壓期間的頂板管理

（1）做好礦壓觀測工作，認真統計工作面周期來壓步距，來壓顯現等，以此合理組織、指導生產。（2）周期來壓之前，加強設備檢修工作，確保設備完好和正常運行。（3）周期來壓時，必須保證工作面采高，防止頂板下沉，煤機不能通過或支架被壓死。（4）來壓比較強烈時，可采取雙向斜切進刀，快速推進。（5）頂板控制住后，煤機下行割煤或調采，使工作面達到一條線。（6）工作面過破碎裂隙帶時或頂板離層的情況下，采用“帶壓移架”。（7）頂板破碎、煤壁片幫嚴重的情況下，及時拉超前架。

三、頂板技術措施研究

（一）頂板控制技術措施

隨著工作面逐漸推進，頂板壓力越來越大，頂板破碎現象也越明顯，為保證安全移架，提高頂板穩定性，需對破碎頂板進行控制維護。綜采一隊采用支架托梁法進行頂板超前控制，即在相鄰三架支架頂梁鋪設三根長度為5m工字鋼梁，移架時使支架頂梁帶壓頂住鋼梁進行移架，可有效提高移架速度，防止頂板冒落砸壞支架頂梁。為防止端面空頂處頂板垮落，必須對空頂處進行超前支護，綜采一隊采用掏槽插梁法進行端面空頂維護，即在工作面煤壁施工掏槽窩，然后插入長度為2.0m鋼梁，鋼梁另一端與支架頂梁搭接，從而有效防止端面處頂板垮落事故發生。

（二）破碎頂板控制技術

頂板破碎段采用人工炮采頂峒方式通過，人工頂峒支護示意圖見圖1，并配合加強菱形網進行鋪網構假頂，具體措施如下。1）在滾幫煤大、煤質軟的地段，采用洋鎬配合風鎬掏柱窩進行替柱或維護加打挑梁棚支護。在煤幫相對較硬的地段，采取頂峒子炮采方式作業，要求運輸機擋煤板至煤幫單體里側凈寬不小于4.5m。2）穿梁，頂峒段支架上兩根鐵梁支護頂板，所上插梁必須隨工作面上山往上挑，每個循環抬高運輸機200mm～300mm，梁一端插入支架前梁不小于0.4m，另一端頂死煤幫。梁上必須用板梁、圓木勾實。梁下視現場情況加打一梁三柱或一梁兩柱，采機通過時回取第一根單體，所有單體必須打在硬煤上并穿鐵靴，為防止采機通過時發生煤壁滾幫現象，單體必須保證足夠的迎山角并將煤幫盤死，必要時可采用玻璃鋼錨桿配合W鋼帶對所加單體進行保護。3）鋪網，首先將加強菱形網長邊沿工作面走向布置，將網短邊插入梁下或卷在煤幫，并用8#鐵絲將金屬網與梁上板梁捆綁好，然后依次在該架梁前400mm處打2根戴帽點柱將網撐起，然后開始降階抽梁，直至完成第一個循環鋪網作業，第二個循環連網方式采用單網相連，網長短邊搭接均為200mm，搭接處用雙股14#鐵絲相聯，間距為100mm，要求用專用聯網鉤、聯網鐵絲，每扣旋轉擰結不少于3圈，依次類推，在鋪網完成后必須使用板梁將鐵梁與網接實，完成構假頂。4）頂板破碎段使用單體輔助拉架，具體操作為：拉架時頂梁少降或不降，利用支架抬高千斤頂將支架底座抬高，利于遠距離送液操作單體將支架帶壓拉出，確保拉架過程中支架上鐵梁不發生較大位移，而導致煤幫單體發生滑落失效。加強支架檢修力度，提高支架初撐力，樹立頂板控制“初撐力第一”理念。

結語

在煤礦生產過程中，由于井下采煤環境十分惡劣且不斷變化，千變萬化的生產問題，經常認真分析事故發生的原因，總結工作面頂板事故發生的特點，掌握采煤工作面頂板事故發生的規律，頂板安全管理人員要認真做好觀察與記錄工作，做好頂板壓力預報制度和事故的提前預防等，做好這些工作是預防頂板安全事故、提高生產效益最有效的方法。我們還需要更加努力的學習專業知識，提高管理水平，提高職工隊伍素質和操作技能。日常對頂板做好經常性維護檢查，把好質量關口，通過科學預測的方法，合理監測地質構造與使用設備、安排人員，這樣才就能有效預防頂板事故的發生。

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