【摘要】近年來，煤礦采掘工作面頂板問題成為煤礦生產(chǎn)中安全問題的重要因素，因此必須加強(qiáng)采掘面頂板管理，從而預(yù)防煤礦的安全事故發(fā)生。本文從頂板冒頂現(xiàn)象發(fā)生的常見區(qū)域入手，分析了冒頂現(xiàn)象的成因，然后從穩(wěn)定煤層、局部厚煤層、工作面棚頂、掘進(jìn)面和巷道幾個(gè)方面提出相應(yīng)的頂板安全管理解決方案。

【關(guān)鍵詞】煤礦采掘；頂板；安全管理

引言

安全是煤礦生產(chǎn)的重點(diǎn)問題。據(jù)調(diào)查，有40%的井下事故是由采掘面頂板的事故造成的。因此，煤礦采掘的工作面頂板管理問題應(yīng)在礦山安全生產(chǎn)中收到高度重視。采掘面頂板壓力大，頂板易碎，管理工作十分困難。因此，在以人為本發(fā)展經(jīng)濟(jì)的今天，應(yīng)該分析常見的煤礦采掘面頂板問題，找到根本的原因和他們之間的聯(lián)系，加強(qiáng)科學(xué)、有效的管理。現(xiàn)場的管理工作是煤礦采掘工作面頂板管理工作的基礎(chǔ)，完善的技術(shù)措施是頂板管理工作的保障。相關(guān)工作人員的思想意識和相關(guān)監(jiān)管部門的監(jiān)管力度也會一項(xiàng)整個(gè)管理工作。各環(huán)節(jié)之間只有有效配合才能有效對煤礦采掘工作面頂板進(jìn)行有效管理，并對頂板事故進(jìn)行預(yù)防。

1.采掘面頂板事故原因

如果我們對發(fā)生的頂板事故進(jìn)行分析就不難看出，事故發(fā)生的地點(diǎn)集中于采煤工作面與煤壁接觸帶中沒有進(jìn)行支護(hù)的地方，而在放頂線周圍常常出現(xiàn)冒頂?shù)默F(xiàn)象，而冒頂現(xiàn)象也會在掘進(jìn)頭泥巷道交叉口處。當(dāng)然，不同的地質(zhì)條件下也會出現(xiàn)不同的冒頂現(xiàn)象。下面我們對這幾種常見的事故進(jìn)行詳細(xì)說明。

1.1煤壁周圍發(fā)生的冒頂現(xiàn)象。游離巖塊往往會導(dǎo)致煤壁周圍的冒頂現(xiàn)象。這是由于在每層中存在原生裂縫，或者后期每層受到采動，形成交錯(cuò)的裂縫，從而形成游離巖塊。在支護(hù)和放炮過程中，支架支護(hù)會因?yàn)椴环€(wěn)定出現(xiàn)傾倒，煤幫周圍因?yàn)椴荒苤螇毫Χ粔核蜁斐擅绊斒鹿省?/p>

1.2工作面兩端的冒頂事故。在工作面生產(chǎn)過程中，必須要對機(jī)頭和機(jī)尾進(jìn)行移動，這期間要更換支柱。但是早已破壞的頂板會出現(xiàn)不同程度的松動。在回采面連接的巷道處往往會有巷道支架，這對于頂板的下落等很難控制。巷道支架的棚腿需要在回采過程中進(jìn)行移除，這個(gè)過程中也會因?yàn)轫敯迤扑槌潭鹊牟煌霈F(xiàn)冒頂現(xiàn)象。

1.3放頂線周圍的冒頂現(xiàn)象。隨著頂板的不斷下沉，大塊的游離巖塊會逐漸出現(xiàn)，回柱工作的進(jìn)行會使得游離巖塊慢慢轉(zhuǎn)動。原本缺乏穩(wěn)定性的支架在柱子回拆最后，就會出現(xiàn)頂板冒落現(xiàn)象。這會對巷道內(nèi)施工人員的安全造成極大威脅。

1.4巷道掘進(jìn)工作面處的冒頂現(xiàn)象。在巷道掘進(jìn)過程中，一定會出現(xiàn)頂部與巖體失去連接的巖塊，這時(shí)就需要合理的支護(hù)。如果支護(hù)不到位，巖塊極容易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。掘進(jìn)工作面的周圍，頂部與巖體失去連接的巖塊如果沒有提前支護(hù)，中支護(hù)沒有做到位，頂板垮落就會出現(xiàn)。這也就是在掘進(jìn)工作面處的冒頂現(xiàn)象。

1.5巷道連接處的冒頂。使用大棚子或者抬棚將舊的巷道棚子取代，是在老巷道一側(cè)進(jìn)行開幫工作，以達(dá)到在巷道交叉點(diǎn)施工簡便目的的過程中常見的方法。在巷道頂部，容易出現(xiàn)不與巖體相連接的巖塊，附近的巖塊也要向巷道移動，這就使壓力集中于新建成的大棚子。但是大棚子不具備較高的強(qiáng)度，不能支撐過高壓力，因此會出現(xiàn)冒頂事故。

1.6頂板破碎帶周圍的冒頂現(xiàn)象。斷泥層的涌水量過大時(shí)，會在斷層帶出現(xiàn)軟化坍塌現(xiàn)象。這一問題的處理時(shí)采用泥質(zhì)填充。但是這種方法會出現(xiàn)圍巖破裂的現(xiàn)象，對穩(wěn)定性造成威脅，不利于頂板的管理。爆破過程中，這些破碎的巖體會產(chǎn)生滑動，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。巖體的抗拉能力本身不高，由于破碎過程中巖體影響了頂板的抗拉能力，頂板與巖體抗拉能力逐漸出現(xiàn)偏差，在拱形區(qū)域內(nèi)，頂板會出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。

2.煤礦采掘工作面頂板管理規(guī)范

2.1穩(wěn)定煤層的頂板管理。企業(yè)要切實(shí)做好工作面頂板的管理工作，嚴(yán)格落實(shí)國家規(guī)定，保證三項(xiàng)工作內(nèi)容，把握兩個(gè)質(zhì)量、三個(gè)環(huán)節(jié)。整體來講，是要掌控支柱質(zhì)量，做好質(zhì)量核定和定期檢修工作。質(zhì)量核定工作中，支設(shè)要整齊穩(wěn)固，頂?shù)装逡訉?shí)。要建立四種特別支護(hù)，端頭出口支護(hù)、切頂支護(hù)、超前支護(hù)和貼幫支護(hù)。要做好采煤工作面初次的放頂工作，要推行人員責(zé)任制度，注重各項(xiàng)環(huán)節(jié)的銜接。要采用頂板動態(tài)測量儀對頂板的支撐壓力進(jìn)行觀測，要避免初次來壓造成的冒頂現(xiàn)象。

2.2工作面局部厚煤層頂板管理。采煤工作中，工作面可能與局部的厚煤層相遇。這時(shí)的礦壓會表現(xiàn)異常，各煤層之間會相互形成離層，造成頂板出現(xiàn)不同的冒落現(xiàn)象。解決這一問題，需要在局部厚煤層回采的時(shí)候，采用支撐能力大的支護(hù)方式維持穩(wěn)定，冰妖注意防止片幫冒頂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3采煤工作面棚頂頂板管理方案。采煤工作面棚頂頂板管理方法，需要根據(jù)煤層頂板冒落高度和端面距長兩個(gè)因素進(jìn)行綜合考量。一般情況下，冒高和端面相距約為1米，可以采用粗略的棚頂工作，臨時(shí)在塌冒區(qū)鉆眼插鋼針。但是當(dāng)二者之中有一項(xiàng)不符合安全指標(biāo)時(shí)，就需要在疾跑道內(nèi)對棚頂進(jìn)行作業(yè)。使用采煤機(jī)掏底工作時(shí)，需要在假頂下架設(shè)臨時(shí)支柱，防止移動支柱時(shí)的二次頂板冒落，保證通過漏頂區(qū)域的安全。

2.4掘進(jìn)工作面及巷道頂板管理。掘進(jìn)工作面和巷道頂板管理的方式有以下幾種。不論是硬巷道還是軟巷道，都可以采用光爆錨噴和三小技術(shù)。推廣應(yīng)用小鉆頭、小錨桿和小藥卷，推廣錨網(wǎng)作為支護(hù)材料。根據(jù)巷道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和錨桿長度選擇掘進(jìn)頭。保證使用前探梁，巷道掘進(jìn)，除了堅(jiān)硬的地質(zhì)外，都應(yīng)使用。前探鋼分為吊環(huán)式、一梁二環(huán)和一梁三環(huán)式。

3.結(jié)語

眾所周知，在礦山安全生產(chǎn)的過程中，最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是煤礦采掘工作的面頂板管理。在實(shí)際的礦山安全生產(chǎn)中，怎樣進(jìn)行煤礦采掘工作面頂板的管理一直是我們比較關(guān)注的重難點(diǎn)問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，井下事故死亡人數(shù)的一半都是由于煤礦采掘工作面頂板管理不到位而引起的。所以，為了實(shí)現(xiàn)煤礦采掘工作的安全與高效，對于煤礦采掘工作面頂板的管理要采取科學(xué)、合理的方法。在市場經(jīng)濟(jì)的條件下，我們應(yīng)該根據(jù)煤礦采掘工作面頂板管理中常見的問題的產(chǎn)生原因來提出一些相應(yīng)的解決措施。本文就是貫徹了這一點(diǎn)，具體結(jié)合煤礦采掘工作面頂板管理的現(xiàn)狀和存在的問題，提出安全、有效的解決方法，實(shí)現(xiàn)煤礦采掘工作面頂板的科學(xué)管理。我國煤礦生產(chǎn)安全問題迫在眉睫，雖然政府一再強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn)，但是煤礦事故時(shí)有發(fā)生。煤礦安全問題應(yīng)以預(yù)防為主，加強(qiáng)頂板管理，是安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)頂板安全管理，防止頂板垮落，是每個(gè)企業(yè)都應(yīng)注意的問題。做好煤礦采掘工作面頂板管理，就要分析頂板安全問題的成因，做好穩(wěn)定煤層的頂板管理、工作面局部厚煤層的頂板管理、工作面棚頂頂板管理、掘進(jìn)面和巷道頂板管理。

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作者簡介

姚俊忙（1971.05.05—），男，漢族，山東省鄒城市太平鎮(zhèn)人。本科學(xué)歷，助理工程師，山東魯泰煤業(yè)有限公司太平煤礦采煤工區(qū)區(qū)長，研究方向：煤礦開采.