煤矿井下掘进工作面顶板的管理.pdf

257 科学管理 2020年第8期 （下转第259页） 煤矿开采环节，首要管理工作为生产安全，其中 掘进面顶板的支护问题是导致安全事故的重要原因之 一。当顶板安全管理不足时，可能产生作业面冒顶问 题，威胁作业人员安全。对此，需要深入研究顶板管 理工作，落实支护施工的管理，为煤矿安全生产提供 保障。 1 煤矿井下作业掘进面顶板管理问题 第一，作业面存在冒顶问题，掘进作业需要配合 采煤机共同进行，同时涉及支护拆除问题，此时若存 在管理问题，可能导致顶板松动，回采作业面支护撑 力不足，导致产生顶部坍塌问题。第二，巷道冒顶， 在巷道位置展开掘进作业时，支护措施不完善，就会 使顶部的岩体坍塌，当作业面支护不稳固时，就会导 致岩体冒落。第三，支护材料、施工技术等问题，煤 矿井下掘进作业专业性、技术性较强，使用的支护材 料以及施工技术均会对影响顶板安全。加之井下地 质、作业环境等较复杂，要求管理者采取科学的管理 措施，监督技术人员优选施工技术和材料，保证顶板 支护施工安全。第四，地质因素，顶板安全和井下地 质存在紧密关联，顶板岩性成分不同，厚度也不同， 其性能对顶板受力产生影响。若存在游离岩块，可能 致使支护结构坍塌、倾倒等问题。 2 煤矿井下掘进面顶板管理措施 2.1 棚顶板管理 在管理掘进面顶板过程，需要制定出系列安全管 理措施，科学选择支护方案，合理确认顶板和端面间 距。如若顶板、端面二者距离等于1m，此时可选择 钻孔插针方法面对顶板进行加固。加固之前，落实测 量工作，若冒落高度、端面二者间距和安全值的要求 不相符，此时需要及时进行顶棚支护，预防出现“零 皮”问题，确保相关人员安全。总体而言，在顶棚支 护过程，可从掘进面的冒落区域的左侧开始，按照采 掘高度，于输送机外侧的挡煤板上设置“工”字钢 梁。之后从冒落区域右侧将煤壁顶住，使用“敲帮问 顶”的作业方式，控制顶板压力的变化处于合理范围 之内。与此同时，还需设置单体支柱，使得木料、钢 梁二者在支柱的支撑下，充分展现支护功能，保证顶 板安全。管理过程，如果实施假顶支护时，要保证插 入钢针的间隔为0.50.7m，之后将木方、钢针等使用 铁丝进行固定，提升加固支护的效果[1]。 2.2 巷道顶板和掘进面支护 在管理环节，还需按照巷道岩性的特点，合理选 择支护方式。如对于软岩或者硬岩类型巷道，可使 用光爆锚喷的技术进行支护，同时使用小锚杆和钻头 共同作业，在各类技术的互相配合下，对巷道位置顶 板展开安全管理。设置巷道松动范围过程，可按照巷 道地质类型，合理设计。 当巷道属于砂岩地质，和掘进头距离高于10m时， 可将松动范围设置在11.2m之间；当巷道属于泥岩地 质，和掘进头距离高于30m时，可将松动范围设置在 0.51.2m之间；当巷道属于泥炭页岩地质，和掘进头 距离高于30m时，可将松动范围设置在1.21.4m之间； 当巷道属于石灰岩地质，和掘进头距离高于70m时， 可将松动范围设置在0.4m。 2.3 支护材料的管理 在巷道支护材料的管理方面，需要根据巷道形状 选择不同的支护材料，具体可从如下三方面入手 当巷道为矩形锚网形状时，可使用型号为Φ 22的圆钢2根，配合同类材质螺帽吊环，共同组成 支护材料，使用双层焊接形式，完成二者焊接。 之后测量巷道面积，采取差异化的支护措施。当 巷道的宽度低于5.5m时，使用前探梁2根，同时， 将梁间距设置与1.53.0m之间，临时支护使用规 格为3.5m0.3m0.03m的大板；当巷道的宽度高 于或者等于5.5m时，选择前探梁3根，控制各梁间 距于1.52.0m范围之内，临时支护的大板规格为 4.0m0.3m0.03m。 当巷道为拱形、架棚等形状时，将前探梁使用卡 子固定在棚梁的位置上，控制梁间距为1.2m，将前探 梁的固定点间距设置为架棚间距3倍。针对架棚巷道， 需要按照巷道的宽度，选择支护材料，设计材料规 格。如当巷道宽度高于5m时，需要保证大板的规格 在3.0m0.3m0.03m；当巷道宽度低于或者等于5m 时，可选择规格为2.5m0.3m0.03m的大板支护。 对于特殊形状的巷道，展开临时支护，需要根据 井下作业面地质构造的特点，强化支护管理，设置 防迎头片帮的装置。若底板、断面二者间距大于1.5m 时，可强化防护管理，保证梁间距、前探梁间距二者 一致，大板长度比巷道宽大60，宽度高于0.3m，高 度为0.03m[2]。 2.4 支护流程管理 在顶板的临时支护安装过程，需要强化安装流程 的管理工作，严格按照规定流程展开管理。使用安装 材料之前，落实前探梁相关检查工作，确认连接装 煤矿井下掘进工作面顶板的管理 陈高杰 山西宏厦第一有限责任公司 山西 阳泉 045000 摘要煤矿井下作业事故大部分影响因素为顶板问题，因此顶板管理为作业面安全的关键要点。本文从作业面、巷 道、支护施工、地质因素等方面阐述煤矿井下掘进面的顶板安全管理环节存在的主要问题，分别从棚顶板、巷道顶板和掘 进面支护、支护材料、支护流程、顶板监测等方面对具体的管理措施加以说明。 关键词煤矿 掘进工作面 顶板 管理 259 科学管理 2020年第8期 集整理，保证工作面的安全出口（宽约0.8m，高约 2m）、支巷畅通，以提高施工效率及安全机制。 3.4.3 验收就位 对施工中所需的所有设备检测完毕后，进行设 备、支架及其他材料的验收，对于验收不合格的材料 进行更换及修理，验收合格后，安排所有的材料、设 备就位。 3.5 顶板设计及管理 工作面生产进行时，支架及溜子的支点要严格 按照规定来验收及执行；当工作面在生产时出现漏 液、串液现象时，应当及时处理，达到要求的压力 （M30MPa）及支撑力（M25MPa）。 使用足够有承受能力的连接环及大练吊起溜子， 同时确定螺丝无缺、无损，以保证起吊的安全性及稳 定性。吊起支架时，需严格按照规定中的单体柱进行 操作，严禁使用其它错误操作进行起吊工作，同时， 应该在支架与柱头之间垫木托盘，并且用链条拴紧柱 头，以防止柱头滑落时出现危险状况。不断实施敲帮 问顶，以查看煤体在施工中是否出现断裂、松动或离 层。当敲击声表现清脆时，则说明无脱离现象，此时 可以继续施工。当敲击声出现空空声时，说明煤层已 经脱离母体，有发生片帮及冒顶的可能性。出现该种 情况时，要使用找伐工具进行找伐，再次敲击确认安 全后再进行施工。 每组队员要在两港进行警戒标示，以10m为一个标 志点。在进行生产时，各班组的验收人员必须严格掌 握工作溜子和支架的工作情况，并制定记录表，将各 数据记录于表中，以便后期工作的顺利开展。支架及 工作溜子具体情况在正常范围以外时，应该采取相应 的措施，来保证施工的安全性。 保证端头支护支柱的迎山力度，同时将柱头使用 顶网链锁及防盗链进行防护，以防止支柱不稳出现伤 人现象。初采工作应严格按照规定顺时针或者是逆时 针方向从机头到机尾移动工作溜子，禁止违规操作以 防止坍塌事件的发生。另外，初采工作要不间断的监 测矿压，同时对支架的稳定性进行严密监控，当支架 出现异常时应及时进行补液，同时收集维修数据，并 送于生产科进行分析处理。生产科再将检验分析结果 告知作业组，以更好地协调安全生产。 4 结束语 小煤柱的合理留设在确保生产作业安全的同时能 够实现井下资源充分回采，是实现矿井经济效益与社 会效益双赢的有效手段。矿井管理者应当充分认识到 其重要性，积极开展深入研究，不断探寻沿空留巷技 术在不同地质条件下的应用，从而不断挖掘煤矿生产 潜力，为矿井持续发展增添动力。 参考文献 [1] 王川宾 . 小煤柱开采技术应用分析 [J]. 能源与节能， 2017（10） 151-152186. （上接第257页） 置、支护材料等外观无缺陷，规格尺寸合理，由施工 人员将背顶材料准备齐全，之后开始作业。先清除杂 物，将安全隐患排除，之后铺设网片并连接，安装吊 环，检验安装质量，保证所有吊环安装紧固，从内至 外将前探梁至掘进面方向的推移，加固钢管时使用防 滑栓，保证加固稳定、安全。安装完前探梁架之后， 需结合施工要求铺设大板，并用木楔背实。爆破工作 面之前，需要将前探梁取下，防止损毁搭设完成的支 护结构，排除瓦斯、炮眼等安全问题之后，重复使用 前探梁。 2.5 顶板监测管理 掘进支护环节，需要使用监测装置、设备等对顶 板结构展开全面监测，在巷道监测过程，需要合理设 置监测点，严格监测巷道中设备运行状况，掌握顶板 支护施工情况，及时改善支护质量。与此同时，还需 重点对煤柱大小的设定展开监测，防止其受力不均， 关注巷道作业对煤柱荷载产生的影响，及时掌握煤柱 稳定性，保证掘进面的施工安全。管理环节，重点利 用先进的设备，掌握施工实时情况，倡导使用新工艺 与技术，提高支护结构管理水平，及时淘汰落后设 备、工艺等，对井下支护管理展开全方位监督，保证 不同岩质的掘进作业面受力合理。 3 结束语 总之，面临煤矿安全的频发现状，分析原因主要 为支护作业落实不彻底导致顶板失稳。因此，需要分 析掘进作业进行时顶板管理的问题原因，落实支护施 工全程管理，强化后期监测，为井下人员的作业安全 提供保障，提高开采效率。 参考文献 [1] 翟俊杰 . 煤矿井下掘进工作面掘进机智能型控制 [J]. 电子技术与软件工程， 2019（17） 107-108. [2] 程建远， 朱梦博， 王云宏， 岳辉， 崔伟雄 . 煤炭智能精 准开采工作面地质模型梯级构建及其关键技术 [J]. 煤炭学 报， 2019， 44（08） 2285-2295. [3] 江俊峰 . 煤矿井下掘进工作面局扇风机不停机技术 应用 [J]. 机械管理开发， 2019， 34（05） 179-180186.