＊蘇彥強(qiáng)

（華陽集團(tuán)新景公司 山西 045000）

引言

煤礦安全是煤礦開采過程中需要首先解決的問題。煤礦開采過程中原始地層的平衡性遭到破壞，導(dǎo)致安全事故時有發(fā)生。在煤礦安全事故中，頂板事故的發(fā)生次數(shù)位于煤礦六大事故的首位。因此，預(yù)防煤礦頂板事故是煤礦安全工作的主要內(nèi)容之一，其關(guān)鍵在于對工作面的頂板進(jìn)行管理。煤礦頂板事故的發(fā)生多是由工作面前方頂板管理不善造成的，在原則上是可以避免的。本文圍繞綜采工作面頂板事故展開分析重點探討了加強(qiáng)綜采工作面頂板管理的一些措施。

1.煤礦綜采工作面頂板管理的內(nèi)容

如今，我國在針對礦井展開開采過程中，應(yīng)用頻次較高的掘進(jìn)方法中囊括了綜采工藝，并且能夠應(yīng)用液壓支架針對礦井綜采工作面中的頂板展開支撐防護(hù)。地質(zhì)狀況比較復(fù)雜，造成液壓支架的統(tǒng)一性較低，因此給予了礦井施工單位眾多的標(biāo)準(zhǔn)，在選取液壓支架期間需要根據(jù)具體狀況展開科學(xué)的選取，在一定程度上確保礦井施工的安全性。液壓支架的應(yīng)用作用為適當(dāng)?shù)慕o予頂板支撐作用，從而管控頂板的形變。液壓支架的支護(hù)形式并非主動的，因此液壓支架的效用需要在周邊巖層出現(xiàn)形變期間方能夠展現(xiàn)出來。因此，必須依照特性的原理展開液壓支架的選?。菏紫?，液壓支架必須具備良好的支護(hù)強(qiáng)度。在選取液壓支架期間，最為重要的條件為依據(jù)地表下方的施工深度和具體的地應(yīng)力情況展開工作阻力的測定，進(jìn)而確保在選取液壓支架期間具備比較科學(xué)的參照標(biāo)準(zhǔn)。其次，必須確保液壓支架的支撐保護(hù)方式的科學(xué)性。進(jìn)行液壓支架選取期間，需要關(guān)注的條件為液壓支架的支撐強(qiáng)度與支撐方式，并且必須確保支架為能夠調(diào)節(jié)的類型。在達(dá)到上述條件的基礎(chǔ)上，方能夠良好的管控綜采施工面的頂板，但是在借助頂板管控綜采施工面的過程中，必須關(guān)注采空區(qū)相關(guān)工作的開展。由于我國已經(jīng)步入了深度掘進(jìn)的行列，因此在開展施工面頂板工作期間十分關(guān)鍵。若是想要確保回采工作的順利，必須在礦層回采結(jié)束的第一時間針對施工面頂板展開垮落，同時針對采空區(qū)展開良好的支撐。礦層掘進(jìn)工作完成后，液壓之間容易發(fā)生回縮情況，因此其支護(hù)效果會降低，在荷載作用力的條件下，頂板可能發(fā)生破碎現(xiàn)象。一般條件下，針對采空位置頂板的管控通常會應(yīng)用垮落法，其主要是在礦層掘進(jìn)之后采空位置應(yīng)用破碎的頂板進(jìn)行填充。若是頂板厚度較大，同時垮落比較困難，則需要展開強(qiáng)制放頂操作。如今應(yīng)用比較廣泛的強(qiáng)制放頂操作為頂板注水、松動爆破水壓裂等方式。

2.綜采采煤常見頂板管理問題

(1)直接頂推垮型冒頂

綜采期間，直接頂推垮類別冒頂情況的發(fā)生可能導(dǎo)致頂板碎裂，同時通過循環(huán)崩塌的模式持續(xù)的增加損壞范圍。綜采支護(hù)頂板碎裂期間，頂層發(fā)生移動期間容易造成各種構(gòu)造發(fā)生破壞，增加頂板冒頂損壞范圍。因此，礦井公司需要在直接頂推垮類別冒頂情況發(fā)生的第一時間采取良好的方式展開防治、處理，防止事故持續(xù)的惡化。

(2)直接頂局部冒頂

礦產(chǎn)掘進(jìn)施工不符合標(biāo)準(zhǔn)可能導(dǎo)致頂板出現(xiàn)位移，造成頂板小范圍內(nèi)發(fā)生冒頂情況。冒頂問題的出現(xiàn)一般條件下會約束小范圍，所以導(dǎo)致的損失不大。

(3)礦山壓力顯現(xiàn)劇烈的原因

礦井施工期間時常會出現(xiàn)煤山壓力現(xiàn)象程度較大的情況，通常展現(xiàn)為液壓支架出現(xiàn)問題。通常情況為關(guān)注液壓支架的性能與工作阻力較差。此類現(xiàn)象通常出現(xiàn)在工作面兩側(cè)的支護(hù)位置，就算不引發(fā)比較重大的安全問題，同樣還能夠在一定程度上降低施工面的回采效果。所以，在針對孤島施工面展開施工期間，同樣可能出現(xiàn)此種情況。若是礦層底板相對較軟，施工面的液壓之間可能出現(xiàn)塌落，此種情況下容易發(fā)生礦層底板移近加深的情況。

3.改善綜采工作面頂板管理的方法

(1)加強(qiáng)地質(zhì)勘探

通常條件下，礦井頂板問題的出現(xiàn)和礦層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系比較緊密。個別地質(zhì)構(gòu)造位置，巖層碎裂程度比較嚴(yán)重，譬如陷落柱與斷層。針對此類地質(zhì)結(jié)構(gòu)位置展開掘進(jìn)期間，出現(xiàn)冒頂問題的概率較高。針對巖層碎裂位置，能夠借助地質(zhì)勘測進(jìn)行查看。具體施工前期已經(jīng)針對施工位置的礦層地質(zhì)結(jié)構(gòu)展開良好的勘測，不過通常應(yīng)用的探測模式為鉆探，一般情況下不能探測到個別巖體碎裂位置。因此，礦層施工前期必須應(yīng)用個別物探方式強(qiáng)化勘測，尤其是施工面中出現(xiàn)孔洞與碎裂等。待判定碎裂位置后，必須應(yīng)用鉆探的方法預(yù)估碎裂位置與孔洞位置的范疇，進(jìn)而事先開展掘進(jìn)防護(hù)工作。借助強(qiáng)化地質(zhì)勘測，能夠有效的降低礦井頂板問題的出現(xiàn)。若是途徑此類位置期間，能夠在液壓支架上部裝設(shè)金屬網(wǎng)，通過此種方式可以良好的管控頂板碎裂造成的冒頂問題。

(2)液壓支架的選擇

①支架類型選取。在選取液壓支架期間必須確保支架最初的強(qiáng)度與支撐力能夠滿足施工需要。通常情況下，不能單純的應(yīng)用一種方式測驗與選取液壓支架的噸位。通常應(yīng)用比較普遍的方式為巖重法與實用測量法。其中巖重法主要是采用按時測評巖層的重量與碎石層生成的載重展開判定；實用測量法則是通過工作臺展開測驗，液壓支架的噸位主要是借助液壓支架的測評數(shù)據(jù)展開判定，具體勘測之后需要判定選取的支架，之后展開效驗，確保支架噸位的科學(xué)性，選取噸位期間，需要適當(dāng)?shù)臏p少頂板。②支架高度的選取。在判定液壓支架操作高度期間必須依據(jù)具體的工作高度與能夠調(diào)節(jié)的頂板高度進(jìn)行判定，既需要關(guān)注最低與最高的高度，同時需要關(guān)注調(diào)節(jié)高度。③支架構(gòu)造的選取。進(jìn)行支架構(gòu)造選取期間必須關(guān)注的為實際的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，與礦層儲藏以及儀器相匹配的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。首先需要確保斷面的通風(fēng)，采取支護(hù)措施之后需要保證具備充足的空氣。若是在具體應(yīng)用期間不能調(diào)節(jié)框架的型號，需要適當(dāng)?shù)目s減剪切設(shè)備的工作效率。其次為基本壓力。選取支架期間基本壓力需要小于頂板的特定壓力，從而保證液壓支架不會陷落到礦層中。若是基礎(chǔ)面積不大，可能出現(xiàn)縮減，所以在應(yīng)用期間需要加大基礎(chǔ)面積。最后需要關(guān)注防護(hù)壁的應(yīng)用質(zhì)量。液壓支架具備較高的穩(wěn)定性能夠確保支架良好的應(yīng)用。

(3)巷道支護(hù)技術(shù)

綜采期間巷道支護(hù)工藝能夠干預(yù)施工面掘進(jìn)工作的安全性。若是施工條件相對穩(wěn)定，施工工人能夠在頂板上裝設(shè)錨桿，展開頂板支護(hù)。若是施工條件穩(wěn)定性較差，必須展開巷道支護(hù)期間，必須裝設(shè)支護(hù)網(wǎng)。同時因為施工方位持續(xù)的變動，駿景巷道壓力、巷道構(gòu)造均會出現(xiàn)變化。所以實際開展掘進(jìn)工作前期，若是想要保證掘進(jìn)工作的穩(wěn)定性，則必須針對巷道展開支護(hù)。

(4)斷層頂板支護(hù)

掘進(jìn)期間，頂板容易出現(xiàn)斷層。若是發(fā)生此種狀況，需要第一時間展開良好的整治，及時把支架挪動到適當(dāng)?shù)膮^(qū)域內(nèi)，確保施工條件的安全性。并且必須第一時間展開支護(hù)，規(guī)避頂板掉落問題的發(fā)生。針對斷層頂板進(jìn)行支護(hù)期間，能夠應(yīng)用下列方式：①展開礦層切割前期，需要事先針對綜采施工面頂板展開處理，防止由于掘進(jìn)產(chǎn)生冒頂問題。②借助錨桿展開強(qiáng)化與加固。此種方式的應(yīng)用條件比較獨特，主要適用于硬度與壓力較強(qiáng)的礦層中，能夠通過錨桿展開加固。③管控礦層施工期間的高度。適宜的掘進(jìn)高度，可以確保礦井開采工作良好的進(jìn)行。若是掘進(jìn)高度較高，可能造成支架不能碰觸頂板，從而發(fā)生冒頂問題。

(5)重視應(yīng)用一些頂板安全管理措施

若是想要良好的管控開采施工面的頂板，則必須科學(xué)的規(guī)劃安全管控標(biāo)準(zhǔn)，同時科學(xué)的選取支護(hù)措施，判定斷面與頂板的間距。譬如，斷面距離頂板一米的情況下，需要選擇鉆孔插針的方式展開加固。并且，在進(jìn)行加固之前必須保證準(zhǔn)備工作開展效果，譬如展開精準(zhǔn)的勘測，若是察覺斷層與冒落高度間距和額定值存在差異，此時需要依據(jù)具體狀況開展頂棚支護(hù)，從而確保施工人員的生命安全?？傮w而言，開展頂板支護(hù)期間，需要按照開采高度，自冒落位置左側(cè)開展，同時需要在運輸設(shè)備外側(cè)擋板位置裝設(shè)橫梁。此項工作完結(jié)之后，需要在冒頂位置右側(cè)針對煤柱進(jìn)行支撐，采用敲幫穩(wěn)定的方法。此外，需要展開單體支柱的規(guī)劃確保鋼梁和木料起到良好的支護(hù)效用，從而提升頂板的穩(wěn)固性。持續(xù)強(qiáng)化支護(hù)構(gòu)造的管控，從而提升頂板支護(hù)效率。按時檢驗支護(hù)施工的效果，保證支護(hù)構(gòu)造與頂板能夠良好的結(jié)合。同時具備較高的穩(wěn)固性與整體性。開展放頂工作前期需要預(yù)估容易出現(xiàn)的情況，同時依照出現(xiàn)的情況制定整改方案，保障效果，提升安全觀念，全面提高管控能力。

(6)做好頂板的監(jiān)測管理

需要應(yīng)用勘測設(shè)備針對支護(hù)流程展開頂板構(gòu)造的監(jiān)控與勘測，需要圍繞監(jiān)控位置展開科學(xué)的規(guī)劃，從而能夠良好的查看儀器的運轉(zhuǎn)情況，隨時了解頂板支護(hù)的操作狀態(tài)，針對存在問題的位置展開合理的優(yōu)化。

4.結(jié)束語

綜上可知，在煤礦綜采工作面運行過程中，加強(qiáng)對頂板管理方法的有效應(yīng)用極為重要。煤礦企業(yè)必須深入分析當(dāng)前頂板管理存在的問題，結(jié)合實際情況采取合適的技術(shù)方法，同時加強(qiáng)對頂板管理的控制力度，充分保證綜采工作面的安全、穩(wěn)定，為煤礦開采提供安全保障。