煤礦采掘工作面頂板管理問題的處理方法研究

＊溫有財

（大同市焦煤礦有限責(zé)任公司 山西 038300）

引言

頂板管理煤礦采掘工作中的重要工作內(nèi)容，頂板管理質(zhì)量直接決定了煤礦的采掘工作質(zhì)量和工作效率。如果煤礦采掘單位不對頂板管理問題給予重視，當(dāng)煤礦采掘工作面頂板管理問題發(fā)生時，將給煤礦企業(yè)帶來巨大的損失。因此，為避免煤礦采掘工作面頂板管理問題的發(fā)生，最大化煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益，煤礦企業(yè)需要對煤礦采掘工作面頂板管理問題給予重視。

1.煤礦采掘工作面頂板管理存在的問題

(1)工作面的地質(zhì)條件差

一般情況下，含有煤礦資源的地質(zhì)層和其他地塊地質(zhì)層存在著明顯的不同，也存在著明顯的界限。當(dāng)煤層采掘工作面頂板位置出現(xiàn)斷裂的情況時，煤層工作面頂部會存在比較多的相互作用，從而會形成復(fù)雜的應(yīng)力。在這些復(fù)雜應(yīng)力的作用下，會出現(xiàn)越來越多的游離巖塊。這種情況下，施工人員需要對采掘工作面頂板進行處理，才能開展煤礦采掘工作面頂板支護工作。對煤礦采掘工作面頂板進行處理后，會導(dǎo)致游離狀態(tài)巖塊的脫落，最終造成煤層坍塌問題，嚴重時甚至?xí)斐晒ぷ髅骓敯灏踩鹿省?/p>

(2)巷道連接處出現(xiàn)冒頂

采掘煤礦的時候需要對新的煤層巷道進行不斷的開掘，在多種外界因素的影響下，煤層新巷道的開掘工作會受到影響。在巷道開掘過程中，如果煤礦采掘工作人員選擇的施工技術(shù)和施工方法不科學(xué)，將出現(xiàn)煤礦采掘工作面巷道冒頂問題。發(fā)生巷道冒頂問題后會對工作人員的人身安全帶來巨大的影響，從而會給煤礦企業(yè)帶來巨大的損失。

(3)巷道掘進中出現(xiàn)問題

在煤礦采掘過程中，煤礦開采工作會受到外界因素以及內(nèi)在因素的影響和制約，因此容易出現(xiàn)巷道掘進工作失誤等問題。發(fā)生這些問題后，煤層巖體會出現(xiàn)一定程度的破損現(xiàn)象，從而會導(dǎo)致其他應(yīng)力增加的問題。其他應(yīng)力增加后，煤礦巷道掘進位置就會出現(xiàn)一定程度的裂縫，此時煤層和巖層之間會出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，最終造成煤層自身承載力下降，容易導(dǎo)致安全事故。

(4)出現(xiàn)工作面頂板破碎

開采煤礦的時候，工作人員需要對煤礦采掘工作面進行處理，經(jīng)過處理后會使巖層結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生變化，此時采掘工作面頂板承載力會得到不斷的增加，當(dāng)采掘工作面頂板承載力過大時，就會發(fā)生煤層坍塌事故，從而嚴重影響了煤層采掘工作的順利進行[1]。

(5)放線周圍的冒頂現(xiàn)象

進行煤礦采掘的時候，采掘工作面頂板下降速度和采掘速度正相關(guān)，某些煤礦企業(yè)為加快煤礦采掘工作進度，對煤礦采掘速度進行了提升。煤礦采掘速度提升后，采掘工作面頂板下沉速度加快，導(dǎo)致游離的巖塊越來越多，最終會給煤礦采掘工作的順利進行帶來阻礙，同時還會影響采掘工作面的穩(wěn)定性，無法保證煤礦采掘工作的安全性。

2.解決煤礦采掘工作面頂板管理問題的有效對策

(1)提升煤層工作面頂板穩(wěn)定性

為解決煤礦采掘工作面頂板管理問題，降低問題的發(fā)生對企業(yè)造成的損失，煤礦單位可采取具體措施對煤層工作面頂板穩(wěn)定性進行提升。首先，由于煤礦開采屬于高危行業(yè)，煤礦的實際采掘過程會受到眾多外界因素以及內(nèi)在因素的影響，因此煤礦開采團隊必須嚴格按照相關(guān)規(guī)定進行煤礦開采工作。確保煤礦開采工作具有較高安全性后，方可允許進行煤礦采掘。在實際的煤礦采掘過程中，煤礦企業(yè)要嚴格遵循煤礦安全生產(chǎn)指導(dǎo)方針，進行煤礦開采之前需要對采掘工作面的頂板支護進行搭建，同時還需要確保搭建完畢后的頂板支護穩(wěn)定性和穩(wěn)固性符合要求。當(dāng)煤礦采掘工作面頂板出現(xiàn)問題時，煤礦企業(yè)需要在第一時間采取有效的措施對出現(xiàn)的問題進行處理，有效降低問題惡化對企業(yè)帶來的損失。其次，煤礦采掘需要做好特殊點的支護工作，同時做好相應(yīng)的支護管理，及時采取具體的措施對存在的支護問題進行處理。支護作業(yè)完成后，煤礦企業(yè)需要定期清理和檢修采掘工作面頂板的支護情況，確保支護質(zhì)量符合要求，為煤礦采掘工作的順利進行建立良好的基礎(chǔ)。最后，煤礦企業(yè)要加強對煤礦采掘工作面頂板的管理。管理方案為：落實煤礦采掘工作面頂板防護工作，實時監(jiān)控煤礦采掘工作面頂板的具體情況，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施進行維修和處理。對于不同的頂板，要區(qū)別化對待，例如某些頂板要求較高，煤礦采掘單位可以適當(dāng)增加防護設(shè)施，并安排專業(yè)人員進行實時監(jiān)管和維護，有效提升煤礦采掘工作面頂板質(zhì)量。例如，大同市焦煤礦有限責(zé)任公司某次煤礦開采過程中，對礦井周邊6個廢棄小窖井口進行了提前檢查，確保廢棄井口對煤礦采掘工作面的管理不存在影響后，才允許開采煤礦。由于該企業(yè)對煤礦采掘各環(huán)節(jié)進行了充分的把控，因此此次的煤礦采掘工作開展得很順利[2]。

(2)采用先進采掘器械以及方法

對于煤礦采掘工作面頂板管理問題，煤礦企業(yè)可采取使用先進采掘器械以及采掘方法的方式，有效避免管理問題的發(fā)生。信息時代到來后，各項科學(xué)技術(shù)層出不窮，因此煤礦企業(yè)合理使用相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，即可有效確定煤礦采掘工作面頂板管理問題的發(fā)生。例如，煤礦企業(yè)可將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備應(yīng)用進來，確保所有開采人員之間能夠進行實時的溝通和交流，當(dāng)某一開采人員發(fā)現(xiàn)異常時，可以通過通訊設(shè)備告知其他人，并將存在的潛在問題上報到上級部門，讓上級部門進行判決，必要時可讓施工團隊進行撤離，有效降低安全事故對煤礦企業(yè)帶來的損失。因此，為提升煤礦采掘工作質(zhì)量，有效避免煤礦采掘工作面頂板管理問題的發(fā)生，煤礦企業(yè)需要加大對先進采掘設(shè)備、采掘器械以及采掘方法的應(yīng)用力度，有效提升煤礦采掘工作質(zhì)量和工作效率。

(3)做好采掘工作面的技術(shù)管理

對于煤礦采掘工作面頂板管理中存在的問題，煤礦企業(yè)可采取做好采掘工作面頂板技術(shù)管理的方式來進行解決。在實際的煤礦采掘工作中，只有不斷完善和創(chuàng)新煤礦采掘工作面頂板管理技術(shù)，才能有效提升煤礦采掘工作質(zhì)量，推動煤礦企業(yè)工作水平的進一步提升。首先，當(dāng)煤礦采掘工作面存在水層時，煤礦開采團隊需要使用近距離精密開采技術(shù)，對煤礦資源和水層進行分割。分割煤礦資源和水層的主要目的是避免兩者的直接接觸，對煤礦采掘工作帶來影響。對煤礦資源和水層進行分割后，即可有效避免煤層滲水導(dǎo)致坍塌事故。通過這種方式，能夠有效降低因采掘工作面頂板管理問題的發(fā)生對企業(yè)帶來的損失，還能提升煤礦采掘質(zhì)量和效率。其次，煤礦企業(yè)要做好采掘工作面頂板支架技術(shù)管理工作，使用先進支架技術(shù)加固采掘工作面，確保煤礦采掘工作的順利進行。只有確保煤礦采掘工作面頂板支架堅固性符合要求后，才能保障煤礦采掘工作的順利進行，提高煤礦采掘工作的安全性。最后，煤礦企業(yè)要對煤礦采掘工作面頂板的管理工作給予重視，采取組建專業(yè)監(jiān)管團隊等措施加強對煤礦采掘工作面頂板的管理，同時企業(yè)也要重視對煤礦采掘工作的安全監(jiān)督和管理。只有嚴格把關(guān)煤礦開采工作各環(huán)節(jié)，加大對采掘工作面頂板的管理，才能有效提升煤礦采掘工作質(zhì)量，推動煤礦企業(yè)經(jīng)濟實力的進一步提升。例如，2014年10月，山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊編制的《大同市焦煤礦有限責(zé)任公司一礦生產(chǎn)地質(zhì)報告》井田共發(fā)現(xiàn)斷層2條，認為井田構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類型。采掘單位認為井田有巖漿巖侵入，但不影響采區(qū)的合理劃分和采煤工作面的連續(xù)推進。之后該采掘單位使用合適的采掘工作面管理技術(shù)，確保了采掘工作的順利完成。至今煤礦采掘共發(fā)現(xiàn)7條正斷層，1條逆斷層，斷距均小于10m，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單。

(4)加強對工作人員的素質(zhì)培訓(xùn)

人員是一切工作順利開展的基礎(chǔ)，對于煤礦企業(yè)而言，提升煤礦開采工作人員的專業(yè)素質(zhì)即可有效推動企業(yè)煤礦開采工作的順利進行。首先，煤礦企業(yè)需要對煤礦開采人員的安全意識進行培養(yǎng)，確保所有煤礦開采人員能夠明確知道采掘工作面頂板管理工作的重要性，從而使得煤礦開采工作人員能夠按照相關(guān)要求開展煤礦采掘工作。其次，煤礦企業(yè)需要對煤礦采掘人員的專業(yè)能力進行培訓(xùn)，煤礦采掘人員的專業(yè)能力主要包括相關(guān)采掘器械使用能力、先進采掘知識的學(xué)習(xí)能力以及團隊合作能力等。最后，煤礦企業(yè)可制定完善的業(yè)績考核制度，定期對煤礦采掘工作人員的專業(yè)能力以及業(yè)績情況進行考核，對于考核不達標(biāo)的工作人員，企業(yè)需要加強培訓(xùn)。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的工作人員，企業(yè)可進行獎賞。通過這種方式，能夠有效激發(fā)煤礦采掘工作人員的工作積極性，從而可促使工作人員主動進行能力提升，為煤礦采掘工作的順利進行建立良好基礎(chǔ)。

(5)加強事前調(diào)查預(yù)防工作力度

進行事前調(diào)查和預(yù)防是避免煤礦采掘工作面頂板管理問題發(fā)生的一個重要手段，煤礦企業(yè)需要對此手段進行合理應(yīng)用。煤礦企業(yè)要做好事前調(diào)查工作，對煤礦采掘工作面頂板的應(yīng)力分布進行充分了解，在此基礎(chǔ)上對頂板應(yīng)力的分布情況進行計算，精確把握煤礦采掘工作面頂板應(yīng)力分布情況，分析頂板管理過程中存在的不利因素，有利于煤礦企業(yè)采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施，對頂板管理問題進行預(yù)防和處理。

3.結(jié)論

總而言之，煤礦采掘工作面頂板管理工作對煤礦企業(yè)的意義重大，加強對煤礦采掘工作面頂板的管理，提升煤礦采掘工作面頂板管理質(zhì)量，能夠有效推動煤礦企業(yè)煤礦采掘工作的順利進行。因此為增強煤礦企業(yè)的市場地位，煤礦企業(yè)需要采取具體的措施，加強對煤礦采掘工作面頂板的管理，有效解決煤礦采掘工作面頂板管理問題。