煤礦綜采工作面頂板管理技術分析

徐仁斌

摘要：由于煤礦工作的危險系數較高，我國也經常性的出現大規模的煤礦事故，造成了很多煤礦工人的傷亡，也使煤礦企業受到了巨大的經濟損失，故加強煤礦工作的安全管理是非常重要的。煤礦綜采工作面的頂板作為造成煤礦事故的主要原因，也是進行煤礦安全管理工作中的重中之重。在我國目前的很多煤礦采煤工作面當中，其頂板都有冒頂現象，這也是造成頂板故障的直接導火索。故本文就工作面頂板出現冒頂的原因做了簡要分析，并給出了進行工作面頂板安全管理的主要技術手段，望能給煤礦管理人員提供一些啟示。

關鍵詞：綜采工作面；頂板管理；技術分析

對于煤礦企業而言，煤礦挖掘工作是其企業運行的核心所在，如果該環節出現問題，那對煤礦企業以及煤礦工人的影響是不言而喻的。但在當前煤礦挖掘工作的安全管理當中，煤礦企業仍然缺乏相應的重視，對于管理技術的運用不得當，使得煤礦事故的發生概率一直居高不下，為了有效地減少事故的發生概率，煤礦企業的工作人員就必須加強對綜采工作面頂板的安全管理，將更有效率的管理技術運用在實際挖掘工作當中。

一、進行液壓支架的有效選擇

液壓支架是綜采工作面的重要支護結構，選擇合適的液壓支架進行支護，能夠有效的保證工作面的穩定性。在進行液壓支架的選擇時，主要受到三個方面的影響。

1.液壓支架型號

液壓指甲的型號不同，代表著其支撐能力的不同，對于工作面頂板而言，必須采取符合其支護要求且噸位不會超出太多的液壓支架。在進行液壓支架判斷和選擇時，采可取兩種辦法：一是巖重法，工作人員可以將不同重量的巖石放置在液壓式支架上進行測試，從而得出液壓支架的實際噸位。二是實際測量法，工作人員可以將液壓支架放置在綜采工作面上進行直接試驗，根據液壓支架的測量數據來確定噸位，然后再根據工作面的要求進行液壓支架的選擇[3]。

2.液壓支架高度

在進行液壓支架選擇時，還需要考慮到支架高度對工作面的影響。對于不同的綜采工作面而言，其采高是不一樣的，且工作面經常性的會隨采煤工作的變化而發生改變，這些差別都可能對頂板的下沉量造成影響。故工作人員必須要選擇合適的液壓支架高度，減少這些因素的影響。如當煤層高度大于3.5m時，往往需要進行分層開采，過高的液壓支架顯然不適用。

3.液壓支架結構

對于不同的工作面而言，其所處的工作環境和工作要求是不一樣的，為了滿足這些要求，就需要使用不同的支架結構進行支護。具體來講主要有以下幾個因素的要求：一是要保證地質斷面的通風。對于煤礦開采工作而言，保證開采工作空間處于通風狀況下是非常重要的，否則很容易會對煤礦工人的健康造成影響。故在進行液壓支架的結構選擇時，要先對其進行試驗，判斷其是否會影響到斷面通風。二是確保支架底座的壓強。根據力學原理，支架底座的壓強必須要比底板的比壓小，否則液壓支架就很可能陷入底板，影響煤礦的開采。此外，如果底座的面積比較小，也可能引起液壓支架的下陷，故必須確保底座面積足夠大。三是防止支架的滑動和煤層護壁的破壞。由于煤礦開采地質環境較差，從而導致液壓支架在支護過程中發生滑動現象，且一旦液壓支架發生滑動，就很可能導致煤層的護壁發生破壞，影響結構的整體穩定性，故對于不同的開采環境，工作人員必須選擇結構穩定的液壓支架[4]。

二、巷道的支護技術

對于綜采工作面而言，其綜采巷道的支護是至關重要的，巷道是否處于穩定狀況，對于整個工作面都會產生較大的影響。進行較為堅固的頂板支護時，工作人員可在頂板上打入錨桿，來達到頂板支護的目的。而在進行不規則形狀的巷道支護時，則一般都需要鋪設支護網架來進行頂板的支護。在進行實際煤礦開采過程當中，開采所導致的壓力變化，很可能導致巷道結構發生改變，影響其穩定性，故在采煤工作開始之前，工作人員還應該對巷道設置支護，從而確保其在開采過程中的穩定性。如對于與巷道相連的安全出口，工作人員應該增強其連接范圍20m內的支護體系，且確保整個巷道的垂直高度都要大于1.5m。除上述防護設施之外，工作人員還應該對工作面的壓力進行試驗和預估，確定其壓力大小和影響范圍，然后再做出其他的支護措施，這些支護措施的維護距離都大于30m。

三、斷層頂板的支護

煤礦開采中常常會遇到地質斷層的情況，在實際開采中遇到斷層時，煤礦工人就需要將采煤機和支護支架進行有效的配合，迅速的將支護支架移動到有效位置，減少頂板處于空檔的時間。在支架的移動過程中，煤礦工人還應該減少支架的重復升降過程，防止升降次數過多，使頂板發生破壞。此外，還應該對端面的有效距離進行把控，使其一直處于有支撐的狀況。在進行煤礦切割的過程中，經常現在會出現頂板脫落的現象，故煤礦工人在此時必須要做好拉架工作，給予頂板足夠的支護。

在對過斷層的頂板進行支護時，還可以采取以下支護技術：

1.事先對頂板進行加工處理。在采煤機進行煤礦切割時，由于切割寬度和梁端距的影響，就很可能使頂板發生破碎并出現冒頂現象。故煤礦工人可對頂板進行預處理，加強其支護結構。

2.使用木錨桿進行加固處理。木錨桿可以起到很好的加固煤幫的作用，但木錨桿并不能運用到所有的煤層當中，一般煤礦工人可以在那些硬度和壓力都較大的煤層中，利用木錨桿加固。實際操作當中，煤礦工人可以在每一個煤礦眼中放著兩根木錨桿，然后將其進行擠壓，從而起到加強煤幫支護條件的效果。

3.控制采高。采高的合理性對于煤礦施工是非常關鍵的，如果采高過高，則很可能導致支護結構沒辦法與頂板緊密接觸，從而導致頂板的不穩定而出現冒頂。此外采高不合理還會引起采煤機出現操作不當的情況，如循環進尺等。

4.切頂線支護技術。在頂板兩頭端線的切頂線處，一般都是承受壓力的重點部位，故該處需要進行特殊的支護處理，如可使用很多的支柱進行密集支護。當頂板出現破碎時，為了保證工作面的穩定，煤礦工人可在其破碎處打造木垛，從而為破損的頂板提供支護。

四、結束語

煤礦開采作為我國危險系數較高的工作，如何減少其事故的發生概率，保障煤礦工人的生命財產安全，一直是我國所有國民關注的重點，本文雖然通過對煤礦綜采工作面的頂板管理技術進行探討，提出了一些有效的管理技術，但如何將這些管理技術合理使用在煤礦開采當中，仍然是一個難題，需要煤礦企業和煤礦工人的積極配合，望在今后的煤礦開采中，更多安全管理技術能充分發揮其作用。

參考文獻

[1]卞濤，胡云，焦斌，等.煤礦井下綜采工作面頂板冒落控制方法淺析[J].科學技術創新，2013（32）：95-95.

[2]張龍.水力壓裂法在黃玉川煤礦11403綜采工作面初采頂板管理中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2017（20）：112.

（作者單位：貴州盤江精煤股份有限公司金佳礦）