煤礦綜采工作面頂板管理技術分析

韓克程 闞竹祥 劉亞楠

（1.汶上義橋煤礦有限責任公司，山東 濟寧 272100 2.山東煤礦安全監察局魯西監察分局，山東 濟寧 272100）

當前，煤礦生產、管理人員對采掘工作安全重視程度不夠，導致煤礦企業意外事故頻發。加強綜采工作面頂板管理，可以有效提高煤礦采掘效率，保障人員人身安全。

1 工作面頂板含義

頂板是煤礦采掘現場位于煤層上方的巖層，頂板面積會隨著采掘的不斷深入而擴大。頂板一般分為三種：偽頂、直接頂以及基本頂。這三種頂板劃分是依據巖層厚度，巖層屬性。

采掘的不斷深入會帶來一系列安全問題，其中最危險的是頂板冒落。采掘工作之前，煤礦應針對采掘過程中可能會發生的事故，制定相關對策，保護采掘人員的人身安全，提高企業的經濟效益。

2 煤礦綜采工作面頂板事故原因

煤礦綜采工作面頂板發生冒頂的原因主要有：

（1）多種因素造成的頂板上部壓力過大。工作面頂板具有一定的承載能力，但其承載能力是有上限的，一旦壓力超過頂板承受上限，會使頂板直接破裂，發生冒頂，造成人員傷亡或設備損失。

（2）液壓支護選擇不合理。在開采過程中，生產人員一般會選擇使用液壓支護，支撐綜采工作面兩端。如果選擇的液壓支架承載力不足，會導致綜采工作面下塌，發生冒頂。如果液壓支架設置不合理，不能正確支撐起綜采工作面，同樣會導致頂板塌陷。這種情況的產生，大多是由于操作人員缺乏相關理論知識。

（3）地理條件惡劣。煤礦一般在山區，山區的環境相比城市環境更加復雜，開采過程中容易遇到斷層或其他環境因素。地理條件復雜，很多手段無法施展，容易發生頂板冒頂。

（4）生產人員安全意識不足，專業素質差，操作不當，會導致冒頂。

3 煤礦綜采工作面頂板管理技術分析

3.1 合理選擇液壓支架

液壓支架是保障開采工作順利進行的重要條件之一，選擇合理的液壓支架，可以保障綜采工作面的穩定性。在選擇過程中，主要考慮三方面因素：

（1）液壓支架型號

液壓支架型號關系到其承載力，應合理選擇液壓支架的承載力。在選擇液壓支架型號時，可以采取兩種辦法進行判斷：①巖重法。將不同重量的巖石放在液壓支架上，通過巖石重量測量出液壓支架支撐上限。②實際測量法。將液壓支架放在施工現場，通過液壓支架承重數據確定巖石噸位，從而對液壓支架進行合理的選擇。

（2）液壓支架高度

開采過程中，不同的開采位置液壓支架需要的高度不同，且開采高度會隨著開采進度發生改變，因此必須要考慮液壓支架高度對工作面的影響。數據測量必須精確，稍有差池，都有可能造成冒頂現象。采掘人員要根據實際施工情況合理選擇液壓支架高度。

（3）液壓支架結構

開采位置不同，面臨的開采環境也不同，需要根據面臨的實際環境，選擇合適的液壓支架結構。主要有以下幾種要求：①保障工作環境通風順暢。在選擇液壓支架時，必須觀察看其是否影響通風。②確保液壓支架底座面積較大，底座壓強低于底板。壓強過高，液壓支架很有可能陷入底板之中，影響煤礦開采；底座面積較小也會導致液壓支架下陷。③防止液壓支架在使用過程中滑動。如果因為地理環境造成液壓支架滑動，會影響頂板支撐的穩定性，影響工作人員安全開采。

3.2 巷道支護技術

綜采過程中的巷道支護技術會影響工作面的安全開采。如果開采環境平穩通暢，工作人員可以在頂板上打錨桿，進行頂板支護。如果開采環境不規則，要進行巷道支護時，需要鋪設完整的支護網架。隨著開采位置不斷變化，開采通道壓力、巷道結構都會發生改變。因此在采掘工作開始之前，為了保障開采工作的穩定進行，需要對巷道進行支護。設置的支護體系應該根據實際情況進行調整。

3.3 頂板注漿加固技術

為了保障采煤工作的穩定性，運用頂板注漿加固技術，可以保障周圍巖石的穩定。頂板注漿加固技術讓周圍頂板內部充實，從根本上避免冒頂現象的出現。

3.4 斷層頂板支護

在開采過程中，頂板經常會遇到斷層。如果遇到這種情況，要及時進行有效處理，迅速將支架移動到合理位置，保證工作環境安全。此外還需要及時做好支護，避免出現頂板脫落現象。對斷層頂板的支護，可以采取以下幾種方法：

（1）在進行煤礦切割之前。對綜采工作面頂板進行預處理，避免因為開采出現冒頂現象。

（2）用木錨桿對煤層起到加固作用。這種方法不適用于所有情況，對于硬度和壓力較大的煤層，可以將木錨桿放到其中進行加固。

（3）控制煤礦開采過程中的高度。合理的采高，能夠保證采礦工作的正常運行。如果采高過高，會導致支架無法接觸頂板，出現冒頂現象。

4 結語

在煤礦開采過程中，如何減少意外事故發生概率，保障工作人員生命安全，提高煤礦產業經濟效益，一直都是所有人關注的重點。本文針對綜采工作面頂板管理技術進行了分析，如何將這些技術合理、有效地運用到實際情況當中，還需要所有工作人員的共同配合，需要煤礦管理人員對綜采工作面頂板管理的高度重視。