煤矿综采工作面顶板管理分析(1).pdf

科学管理 204 2020年第8期 管理采矿企业的煤炭开采对于确保良好的工作面 积管理、有效减少事故发生率、确保整个工程的安全 至关重要。这要才可以进一步提高煤炭开采活动的质 量以及效率，确保企业的总体经济效率。在我国煤 炭生产中，开采面板事故的相对频率较高，破坏性很 强。煤矿安全生产始终遵循统一规划、科学管理、不 断完善煤炭开采顺序的原则。强调安全生产所需的投 入和不断改善煤矿安全生产条件，煤矿的顶板管理是 一个重要问题。 1 工作面顶板概述 广泛的机械化采区在现代煤矿生产中非常普遍。 机械化拆除的应用，提高了煤矿开采的生产速度，同 时也增加了煤炭事业的收入。工作面是第一产煤现 场，顶板距煤层有一定距离。这就是为什么煤层顶板 的裸露面随着工作面的扩大而扩大的原因。根据顶板 岩性、厚度、煤顶板变形特征和岩层坍塌难易程度， 煤顶板可分为三种类型伪顶、直接顶板和基本顶 板，最严重的是与岩石结构顶板有关的安全问题，即 顶板意外坠落造成的损失、设备损坏、生产中断等事 故。对于煤矿现代化经营，首先要分析和认识冒顶的 原因，加强对煤矿夜间冒顶的管理，保护人员的生命 财产安全和煤炭事业的实际利益，促进现代化，我们 应该尽可能减少事故发生的可能性，或者完全限制冒 顶的发生。 2 综采工作面板存在冒顶的原因 综采工作面经常发生冒顶事故，因为冒顶前煤壁 会有一个坡度，深度为12m，冒顶事故多发生在工 作面内壁或两端三角形煤附近。引起顶板冒落的原因 有（1）原顶板施加的压力过大，顶板下沉，直接顶 板破裂，顶板冒落。（2） 液体支架不能承受基本压 力，不能满足支撑的要求，导致顶板下沉和冒顶；工 作面两端在工作面与槽的连接处，压力会非常集中。 如果支撑工作不到位，很容易出现断边，会出现冒 顶现象。（3） 地质条件比较复杂，有地质断层、褶 皱、顶板涌水等，可能导致冒顶；若开采高度控制不 合理，开采高度偏高，或支护位置不合理，可能导致 冒顶；在移动过程中支架由于操作不当，也会出现冒 顶现象。（4） 由于端部三角煤承受的压力过大，压 力过于集中，也会出现碎块。如果该区域支护工作不 到位，支护效果不好，会出现冒顶现象。（5） 工作 面两端要经常移动。在支护过程中，很容易出现支护 间隙的情况，并会出现冒顶。 3 综采工作面顶板的管理 3.1 液压支架的选择 液压支架是综采中的重要设备。为保证开采安 全，选择合适的液压支架，充分解决综采设备的各种 影响，是十分必要的。 3.1.1 支架型号选择 液压支架的选择应保证支架的初始强度和支撑 力。一般来说，必须使用两种方法来测量和选择液压 支架的吨位。（1）岩重法。支架的吨位是通过定期评 估岩石层的重量和碎石层产生的荷载来确定的。（2） 实用测量方法。在类似的工作台上进行试验，液压支 架的吨位由液压支架的测量值确定。实际测量后，应 确定所选支架，然后进行校正，以确保吨位的合理 性。选择吨位时，应降低顶板。 3.1.2 支架高度的选择 选择液压支撑件的高度需要根据工作表面的实际 高度和可变幅度来确定顶板。除了选择介质的最大和 最小高度外，还必须考虑介质的操作高度。 3.1.3 支架结构的选择 支护结构的选择是考虑到具体的结构要求，适应 煤层储存和对设备的相应要求。（1）保证断面通风， 支护后要保证有足够的空气。如果在实际使用情况下 无法调整框架类型，则必须降低剪切机的碳切割速 度。（2）基本压力。选择支架时，基本压力应低于底 板的特定压力，以确保液压支架不落入煤层底部。 如果基础面积较小，有时会减小，因此在使用过程中 必须增加基础表面。（3）防滑护壁的效果。液压支架 具有良好的稳定性，可以保证支架的正常使用。在大 煤层倾斜或地质构造复杂的情况下，有必要对卸荷滑 动支护问题进行研究。在煤矿夜间护壁的情况下，必 须确保人员和设备的安全，并确保护壁结构不会影响 采煤机。 3.2 综采工作面巷道的支护技术 对于综采巷道，主要施工是保证顶板的稳定性。 对于梯形道路，可采用布网保护顶板，矿区产生的动 压对综采拆除线影响较大，必须提前维护和支护进路 导向。拆除墙的所有安全出口与轨道之间的20m范围 内应加强支撑，线路高度不应小于1.5m。管线的预估 算必须根据超前工区的压力范围确定，超前值线不小 于1.5m，小于30m可减小动压对管线的影响。 3.3 过断层顶板的支护技术 通过故障时，必须保证中间机与支架的配合，缩 煤矿综采工作面顶板管理分析 于耀宇 同煤集团大斗沟煤业公司 山西 大同 037003 摘要安全管理是煤炭企业发展的重要内容，其中，大型煤矿工作面顶板管理是安全管理的重要组成部分，是煤矿 安全生产的难点和中心。采矿过程中的事故风险通常是由工作面顶板引起的。为控制工作面顶板管理，保证开采过程的安 全，采用科学合理的管理方法，对综采工作面顶板管理技术进行了分析，并提出了相应的措施。 关键词煤矿综采 工作面 顶板 管理分析 （下转第211页） 211 科学管理 2020年第8期 的发展水平，所面临的挑战主要有如下几个方面 （1）进一步加强天然气流量检测技术的研究。目 前，我国天然气流量计的检测技术还不能完全满足天 然气生产的需求，还需要进一步的建立大口径的流量 检测计提升检测水平。 （2）提升流量量值国际比对水平。我国目前暂时 还没有积极的对天然气流量量值进行国际循环比对， 还需要进一步的提高实验室内数据的国际认可度。 （3）测试技术需要进一步的完善。我国目前没有 分析上游天然气及其微量组分，且没有形成相关的标 准体系，还需要进一步的完善。 4 发展趋势 自从我国加入世界WTO组织，我国的经济迅猛发 展。天然气事业也逐步走向国际。我国的天然气事业 为了进一步的融入国际发展的大潮流中，我国天然气 计量技术在未来必将向着如下几个方面发展 （1） 计量方法逐步由体积计量法向能量计量法 转变。天然气能量计量法是基于体积计量法而建立起 来的能够更加科学合理的突出天然气的价值的一种方 法。结合目前国际情况来看，发达国家在天然气的贸 易中一般采用能量计量法作为计量标准，为了进一步 的融入国际市场，我国的计量方法也必须转向能量计 量法。 （2）进一步的加强流量计干校技术的研究。仪 器先进性的标志是无须进行实流的校验，但是目前我 国大部分流量计都暂时不能实现干校。超声波流量计 由于其自身的特点可以比较容易的实现干校。根据相 关研究指出，气体超声波流量计实现干校是具备条件 的，必须进一步的加强流量计干校技术的研究。 （3）逐步实现智能化、自动化及远程化。随着科 技不断的发展，计算机互联网技术也取得了飞跃式的 发展。现在，天然气计量技术也逐步实现智能化、自 动化及远程化。比如SCADA系统的发展以及智能化涡 轮流量计的问世。未来智能化程度会越来越高，天然 气计量技术也会取得突飞猛进的进步。 参考文献 [1] 王莹 . 浅谈天然气计量现状及发展趋势 [J]. 中国石 油和化工标准与质量， 2011（2） 148. [2] 杨红， 董事尔， 等 . 我国天然气能量计量的现状与发 展趋势 [J]. 硅谷， 2012（3） 44-46. [3] 李建华 . 天然气流量计量技术发展趋势分析 [J]. 科 技与企业， 2012（17） 146. [4] 庞艳萍， 黎志敏 . 天然气流量计量技术发展现状与 方向 [J]. 化工管理， 2015（19） 221-222. 短空顶时间，现场快速同步移动支架，避免支架反复 抬升造成顶板损坏。截煤后，顶板容易落下，以便及 时固定和支撑。（1）用木螺栓保护和支撑顶板。这 种技术必须应用于煤层较硬、压力较大的部位。每眼 用两个木螺钉压紧加固，起到螺栓支撑煤侧的作用。 （2）提前处理顶板，在顶板破碎的情况下，当采煤机 因影响机道宽度而直接切割时，梁间距过大，易从屋 面脱落，必须提前加固屋面施工。（3）适当确定降质 高度，将降质高度控制在支座高度范围内，防止支座 不到顶边的现象是将上下板连接切割，防止剪刀使用 不当，造成剪刀的圆形影像材料和屋顶空旷的现象。 （4）对于两端的分离线是必要的，对破碎的顶板进行 密集的单支护，并形成木支护，以保证工区不同工序 的协调支护，防止顶板出现支护不足的现象。 4 结束语 鉴于上述情况，对面顶工程施工的综合管理也与 整个工程质量有关。需要通过选择一种合理的液压支 架来加强对道路建设的支持，充分保证其质量，并避 免因不活动而对煤炭开采作业的安全产生不利影响。 简而言之，天花板管理的综合开发是煤炭生产安全的 主要保障，有效生产应侧重于煤炭上层的管理，促进 生产的和谐、健康和可持续发展。 参考文献 [1] 夏红亮 . 煤矿综采工作面的顶板管理 [J]. 当代化工 研究， 2019（8） .14-15. [2] 安泽， 张江云 . 煤矿综采工作面顶板灾害预警指标 及应用研究 [J]. 煤炭科学技术， 2015， 43（5） 37-41. [3] 史之印， 于海洋 . 大采高综采工作面末采上网工艺 研究 [J]. 煤炭工程， 2016， 48（6） 71-72. [4] 穆玉兵， 马资敏 . 综放工作面直接顶冒采比及顶板 韧性与矿压显现的关系分析 [J]. 矿业安全与环保， 2015（3） 101-103. [5] 崔敏杰 . 煤矿综采工作面顶板安全管理研究 [J]. 能 源与节能， 2019（4） 11-12101. [6] 王堃 . 煤矿综采工作面支护技术问题及完善对策 [J]. 能源与节能， 2019（4） 138-139. [7] 梁国龙 . 回坡底煤矿综采工作面顶板管理实践 [J]. 山东煤炭科技， 2017（7） 54-55 ； 58. [8] 吕远 . 煤矿综采工作面顶板管理方法探讨 [J]. 黑龙 江科技信息， 2017（18） 91. [9] 宋士龙， 蒋勇 . 浅谈煤矿综采工作面顶板管理技术 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2017（1） 33-34. 作者简介 于耀宇 （1988-） ， 男， 学历 大学本科， 职称 助理工程 师， 从事研究方向 综采。 （上接第204页）