裴濤濤

【摘要】三軟煤層是指在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，遇到的頂板巖層、底板巖層以及主采煤層都比較的松軟的煤層。由于三軟煤層的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此在其發(fā)育的過(guò)程中容易產(chǎn)生裂隙，再加上煤層的頂板和底板都是軟弱巖層，容易對(duì)煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。為了預(yù)防事故的發(fā)生，必須從多個(gè)層面分析頂板事故發(fā)生的原因，加強(qiáng)煤層頂板管理，杜絕安全事故的發(fā)生?！叭洝泵簩右蝽?shù)装鍘r性條件變化大，復(fù)合頂板條件下圍巖表面破碎，整體性差，支護(hù)困難，因此更應(yīng)該做好頂板控制工作，確保煤礦安全生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】“三軟”煤層；原因；頂板；支護(hù)；控制

“三軟”煤層指煤礦開(kāi)采中遇到的軟的頂板巖層、軟的主采煤層和軟的煤層底板巖層，一般情況下，具有三軟特征的煤礦煤層和頂?shù)装寰鶠檐浫鯉r層。煤層裂隙發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜。三軟煤層會(huì)影響到煤礦的支護(hù)系統(tǒng)，重點(diǎn)是減小彈性形變能力，較難對(duì)外力進(jìn)行抵抗，倘若支護(hù)系統(tǒng)難以承受煤層壓力，那么煤層頂板會(huì)彎曲和下沉，進(jìn)而導(dǎo)致煤層上覆板的破碎，導(dǎo)致掘進(jìn)、回采、管理難度的提升。以上的要素會(huì)導(dǎo)致頂板和巖層的分離，導(dǎo)致大范圍冒頂情況的出現(xiàn)，這嚴(yán)重地影響到掘進(jìn)與開(kāi)采的安全性。

一、頂板事故的發(fā)生主要原因

（1）由于采煤生產(chǎn)中不斷要進(jìn)行機(jī)頭機(jī)尾的移置工作，在拆除舊支柱設(shè)置新支柱時(shí)，已經(jīng)斷裂的頂板可能進(jìn)一步松動(dòng)冒落；和回采工作面相連的一段巷道支架的支撐力小，很難控制直接頂?shù)南鲁辽踔疗扑?，回采面的不斷推進(jìn)在拆卸過(guò)程中破碎頂板可能冒落。

（2）掘進(jìn)破巖后頂部有與巖體失去聯(lián)系的巖塊，如支護(hù)不及時(shí)而造成冒落，或者掘進(jìn)工作面附近支護(hù)部分頂部有與巖體失去聯(lián)系的巖塊，一旦失效就會(huì)造成事故。

二、“三軟”煤層頂板控制技術(shù)

（一）強(qiáng)化監(jiān)控工作面礦壓，合理地管理頂板

創(chuàng)建和完善礦壓預(yù)報(bào)和頂板監(jiān)測(cè)機(jī)制。在每一個(gè)班次上，采煤區(qū)都設(shè)置觀測(cè)者，仔細(xì)地監(jiān)控礦壓，技術(shù)科設(shè)置礦壓組，擔(dān)負(fù)監(jiān)控采煤工作面的礦壓，定期地指導(dǎo)和抽查，在每個(gè)月的時(shí)候進(jìn)行歸納和提出合理化的建議或者是意見(jiàn)；監(jiān)測(cè)者真正地注重五個(gè)過(guò)程，即檢測(cè)、補(bǔ)改、驗(yàn)測(cè)、填報(bào)、處理，確保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性與真實(shí)性，實(shí)時(shí)地整改出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)觀測(cè)記錄進(jìn)行仔細(xì)地填寫，實(shí)時(shí)地將礦壓的監(jiān)控現(xiàn)狀匯報(bào)給礦總工程師，區(qū)干部實(shí)時(shí)地執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)閱示的建議意見(jiàn)；認(rèn)真地根據(jù)“重點(diǎn)監(jiān)控特殊點(diǎn)、異常段、重點(diǎn)區(qū)，選測(cè)監(jiān)控正常生產(chǎn)，加強(qiáng)監(jiān)控初放期間，棵棵監(jiān)控裝面收作”原則，進(jìn)行合理和科學(xué)地布點(diǎn)，實(shí)施有目的性地監(jiān)控；遵循初撐力為先之原則，憑借阻力論安全，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行有效地指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)性；平時(shí)檢測(cè)的內(nèi)容是頂板狀態(tài)參數(shù)（端面冒高、頂板臺(tái)階下沉、頂?shù)装逡平浚?，支護(hù)參數(shù)（涵蓋支柱鉆底量、支柱末阻力、支柱初撐力等）、實(shí)際測(cè)量頂?shù)装逡平康倪^(guò)程中，以頂板的動(dòng)態(tài)以及末排和首排支柱的差值最作為標(biāo)準(zhǔn)。

（二）增強(qiáng)支柱的支護(hù)，保障支架的可靠性以及安全性

針對(duì)炮采工作面而言，工作面順利回采的根本是支架的可靠性與直接頂?shù)耐暾裕趹?yīng)用單體液壓支柱的工作面，除了確?；局е枰噙m應(yīng)之外，需要努力借助獨(dú)特的支架使得支架的可靠性與支護(hù)強(qiáng)度增加。一是在周期來(lái)壓和老頂初次來(lái)壓期間，實(shí)施的策略是順著放頂線里側(cè)將一排戧棚打上。工作面支架不僅僅順著走向的趨勢(shì)，還順著傾斜的走向趨勢(shì)，有著可靠性與整體性的特點(diǎn)，并且也使得頂板的下沉減少。二是放炮支護(hù)借助超前掛梁背頂，將一排臨時(shí)貼幫柱實(shí)時(shí)地打好，如此不但能夠避免老頂和直接頂?shù)拿罕谄瑤鸵约半x層情況的出現(xiàn)，而且還能夠使支柱運(yùn)行阻力與支架承載能力提高，以使老頂和直接頂間的摩擦阻力增加，避免老塘側(cè)抽頂，以有助于直接頂完整的維護(hù)。此外，在在工作面的一系列支柱實(shí)施穿柱鞋，在需要的時(shí)候下底梁，以避免支柱的鉆底，在行人道上，借助笆片和塘材將行人臺(tái)階檔好，以避免因?yàn)榈装逅绍浶腥硕鴮?dǎo)致的底煤下流，避免支柱的倒棚和失腳，進(jìn)而保障工作面回采的順利進(jìn)行與安全性。

（三）遵循循環(huán)正規(guī)作業(yè)，以使工作面的推進(jìn)加快

避免冒頂?shù)年P(guān)鍵性策略是循環(huán)正規(guī)作業(yè)。工作面循環(huán)順利，較快地推進(jìn)，懸露頂板的壓力小、時(shí)間短，支架受力就小，這有助于對(duì)頂板進(jìn)行控制。不然，冒頂就會(huì)出現(xiàn)。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在工作面一天一個(gè)循環(huán)的情況下，相同觀測(cè)位置頂板的下沉量大大地減少。因此，遵循循環(huán)正規(guī)作業(yè)的原則，可以使工作面的推進(jìn)速度增快，從而使得頂板下沉量大大地減少，以及使工作面的工作現(xiàn)狀得以改進(jìn)和完善。

（四）嚴(yán)把工程質(zhì)量管理，避免出現(xiàn)頂板事故

務(wù)必根據(jù)作業(yè)規(guī)程的要求實(shí)時(shí)地支護(hù)工作面，不允許空頂進(jìn)行。務(wù)必牢固地架設(shè)任何的支架，不允許將支架架設(shè)在浮矸或者是浮煤上，支柱應(yīng)當(dāng)迎山有力，將大棚檔消滅，確保支柱具備充足的初撐力。實(shí)時(shí)地更換或修復(fù)出現(xiàn)失效的支架以及損壞和碰倒的工作面。在爆破工作面之后，應(yīng)實(shí)時(shí)地掛梁過(guò)頂，盡可能地使懸頂?shù)臅r(shí)間縮短，齊梁安置金屬鉸接頂梁，過(guò)頂時(shí)增加搪材與借助雙笆，且全面地封閉采空區(qū)和工作面煤壁、頂板。倘若工作面發(fā)生頂梁端面距過(guò)大、煤壁片幫、頂板破碎的情況，務(wù)必事先掏窩掛梁護(hù)柱頂板，避免工們面的抽頂、冒頂。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于“三軟”煤層頂板的控制來(lái)講，只要有效地統(tǒng)一實(shí)踐以及理論，因地制宜，結(jié)合巷道礦壓與圍巖的特性，科學(xué)地選用支護(hù)參數(shù)，憑借科學(xué)技術(shù)，實(shí)施創(chuàng)新，強(qiáng)化管理，以及實(shí)施有目的性的策略和方法，就能夠搞好“三軟”煤層頂板的控制，最終促進(jìn)綜放工作面的順利采掘，并且大大地減少和防止出現(xiàn)事故，推動(dòng)生產(chǎn)的安全性。

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