煤矿采掘工作面顶板管理方法及措施.pdf

东西南北 2020 年 8 月 1 期 27 煤矿采掘工作面顶板管理方法及措施煤矿采掘工作面顶板管理方法及措施 高士田 淮南能源集团煤业分公司谢桥煤矿 摘要摘要我国经济处于快速发展的阶段，人们对煤矿资源的需求也越来越高，所以这也就需要给予采掘工作者一个安全的工作场所。为 了降低煤矿采掘工作的危险系数，我们需要改善采掘挖煤时对工作面顶板的管理，进而提升整个煤矿的安全性。 关键词关键词煤矿采掘；顶板管理；措施研究 中图分类号中图分类号G623.2 文献标识码文献标识码A 1 1 工作面顶板分类分析工作面顶板分类分析 煤矿井下开采会受到矿山压力的威胁， 很容易发生冒顶事故。 矿山压力也叫岩层压力，主要是指岩石自重产生的压力，埋深越 大， 岩层的应力也就越大。 在未开采状态下， 岩层处于稳定状态， 一旦开挖巷道或进行采矿作业， 岩层应力的平衡状态就会被破坏， 就会导致一些区域出现应力集中的现象。 当围岩所受的应力超过 其承载极限时，就容易发生岩石破裂的情况，引发冒顶、片帮和 底鼓等问题。 如果岩层的顶板承载能力较差， 就会发生冒顶事故， 对安全产生较大威胁当发生冒顶事故时， 顶板上方的岩石会涌入 到工作面，破坏生产设备。值得注意的是，并不是所有的顶板都 容易发生冒顶事故，只是一些破碎的顶板容易发生冒顶事故，所 以，在管理时应该对顶板进行分类。按照岩层的层位和岩性，工 作面的顶板可以分为伪顶、直接顶和老顶。伪顶一般是指工作面 煤层上方一层较薄的岩层，厚度较小，强度较低，在工作面推进 时会自然垮落；直接顶是伪顶上方的单层或多层岩层，具有一定 的强度；老顶是直接顶上方厚而坚硬的岩层，厚度可达几十米到 上百米，极其不容易垮落，有时需要采取一定的措施强制放顶。 虽然按照层位和岩性可以对工作面顶板进行分类，但是，这对于 工作面顶板管理并没有什么帮助。因此，需要按照顶板的强度提 出一个适用于生产实践的指标。 2 2 煤矿采掘工作面顶板事故产生的因素煤矿采掘工作面顶板事故产生的因素 2.1 2.1 煤壁的周围环境影响力煤壁的周围环境影响力 从周围的环境来观察， 如果煤矿产生了裂缝井且对地质产生 了影响力，煤层表面的顶应力就会呈现出各种复杂的情形，再进 一步就会使得煤层中没有固定的岩块逐渐增多， 就会对煤矿的采 掘受到直接的影响。 煤层在受到采掘人员的挖掘工作时会产生松 动的现象，这些松动的煤层会因此发生崩塌现象，致使煤层的顶 板不能承受住煤层崩塌的压力。井且支护的作用变得极其脆弱， 这时的煤层因为本身强度的不足发生顶板事故， 这就有力的说明 了煤壁周围地质环境的影响力在煤矿的采掘工作中还是非常大 的。 2.2 2.2 采掘时工作面的主要因素采掘时工作面的主要因素 在采掘人员进行煤矿的开采过程中， 应当充分的勘察当地的 实际条件进行判断， 比如支护机构机头与机尾的位置应当设置在 哪里， 井且根据周围的环境安置好支护机构的移动面积与运行时 的速度，以此来保障开采的安全系数。如果在支护机构移动过程 中超过了其移动范围， 就会致使这个完整的煤矿工作面顶板产生 不牢靠的现象，甚至会将整个工作面顶板变得松动，最终产生顶 板失控的事故。 因此施工人员在进行煤矿采掘过程中应当根据采 掘工作面两头的接顶位置， 还有两头的移动情况充分的掌握完全， 但很多施工人员都认为分析工作面的实际情况是十分困难的。 2.3 2.3 巷道的掘进工程巷道的掘进工程 在煤矿的采掘工作中， 相关工作人员与周围的采掘环境会受 到非常高的危险性。 井且巷道的掘进工作时煤矿采掘工作的重要 步骤之一， 在巷道进行施工所发生的掘进危险事故发生率还是很 高的，因此在巷道掘进时也应当注重施工时的专业技术。掘进过 程中会因相关工作人员的技术暇疵从而产生工作面顶部岩层的 破裂，甚至在非常大的技术暇疵影响下会出现矿井的崩塌现象。 因此在进行巷道掘进时应当先保证好支护工作系统的有效合理 性，能够充分的降低施工危险率，降低岩体的冒落现象产生。 3 3 采煤工作面安全管理中预防安全事故的措施采煤工作面安全管理中预防安全事故的措施 3.1 3.1 建立健全顶板管理意识建立健全顶板管理意识 创建全面的采掘工作面顶板治理认识， 在整体的煤炭采掘工 作期间构建顶板安全治理的基础观念， 保证顶板治理的安全性能 够受到良好的约束， 不但能够为采掘活动顶板的安全带来良好的 条件，还能够更好的约束采掘活动中工作人员的行为。第一，参 加采掘活动的工人必须要对工作面顶板的详细状况有较好的掌 握， 尤其是在进行交接班期间必须将所有的问题沟通清楚； 第二， 在实施采掘活动以前必须事先检验工作面顶板的支撑状况， 对于 顶板的管控必须要增强力度， 保证在煤炭采掘期间避免产生部分 顶板脱落的问题；第三，在进行煤炭采掘期间必须派遣专门的人 员检验顶板的情况， 如果出现了反常的情况需要尽早实施对应的 管控方式，把顶板产生的安全问题降至最小。 3.2 3.2 预测顶板所承受的压力预测顶板所承受的压力 压力是顶板管控活动内的关键元素之一， 其情况通常是不稳 固的，其压力的改变总是处在动态的情况下。因此在实施顶板的 治理期间需要针对顶板的压力展开预测量， 给顶板实施合理的治 理带来优质的参考根据。基础的程序包含下边几点第一，针对 煤炭采掘工作面顶板的基础情况实施检测， 对煤炭采掘活动中工 作面顶板的改变规则进行仔细的观测和登记；第二，针对顶板的 支撑保护构造实施严密的查检， 把支撑构造的品质改变和煤炭采 掘工作面顶板的改变进行匹配；第三，煤炭采掘工作的巷道针对 采掘工作面的顶板有着非常大的影响，因此，针对采掘巷道的改 变实施精准的预测， 解析采掘巷道对于顶板作业面的干扰具有较 大的帮助，促进在后期的治理中运用良好的解决方案。 3.3 3.3 加强顶板支护的力度加强顶板支护的力度 支撑保护架构是采掘工作面顶板的关键构成架构， 支撑架构 能够增强顶板构造的稳固性，其重要性是不可忽视的，其能够有 效降低顶板治理出现安全威胁的概率，增强顶板的支撑程度。首 先必须按照顶板支撑构造部分的基础状况， 采取符合工程现实状 况的支撑保护方案， 在确定好方案以后需要实施好有关的技术预 备工作， 支撑保护场地中的组织者必须拥有较多的工作经营和良 好的管理能力，顶板整体的支撑维护工作必须统一、协调、规范 的实施。其次，采掘活动工作面的顶板必须运用科学合理的支护 方式，严禁支撑维护期间产生违规的支护操作，严禁产生空顶的 情况；最后，煤炭采掘公司在顶板的支撑维护管控中，必须严格 遵照项目的现实状况，保证其在采掘活动面内的能力，从而施展 出顶板管控的价值。 3.4 3.4 加强改进相关技术与设备加强改进相关技术与设备 在对煤炭进行采掘工作期间， 必须对科学的运用有关的工作 技术提起足够的重视，提升现代化先进机器设施的购进与运用， 同时总结以往事故的原因，增强管控工作，减少安全问题产生的 概率，尽快淘汰掉技术过时和陈旧的机械设施，同时增强检测的 力度，有效规避在对设施进行运用期间产生安全问题，运用现代 化先进的设施，运用全金属支撑架构增强支撑的稳固性，进而提 升安全度。 4 4 结束语结束语 由于煤层开采是在地下岩层中进行的， 在复杂的地质条件下 很容易发生各种灾害事故， 给煤矿企业带来巨大的经济损失和严 重的人员伤亡。因此，做好顶板管理工作是确保煤矿安全生产的 重要前提。要实现顶板管理，就要对顶板中存在的安全隐患及时 采取相应的处理措施，从而保证顶板的稳定性。针对过去综采工 作面开采中存在的煤层垮落、 设计不合理以及液压支架选型失败 等问题，提出了一系列的改善措施，以此来对工作面顶板进行有 效管理。 参考文献参考文献 [1]尹波.大倾角近距离软顶工作面极薄煤层回采顶板管理技术 研究[J].内蒙古煤炭经济,2018132.