綜采工作面超前支架控制頂板管理與技術(shù)

任曉明（開(kāi)灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司，河北 唐山 063109）

綜采工作面超前支架控制頂板管理與技術(shù)

任曉明
（開(kāi)灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司，河北 唐山 063109）

煤礦頂板事故頻發(fā)，傷亡事故一直占煤礦事故首位。頂板事故的發(fā)生主要因支護(hù)裝備落后、人員違章作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)管理不到位等因素引起的，范各莊煤礦通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)超前支架設(shè)備、建立管理制度、明確崗位責(zé)任、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理等方法，形成了采煤工作面本質(zhì)安全管理頂板新模式。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明該頂板管理模式效果顯著，可為煤礦綜采工作面頂板管理提供借鑒。

綜采工作面；頂板管理；超前支架；本質(zhì)安全

煤礦頂板事故頻發(fā)，傷亡事故一直占煤礦事故首位。如何減少頂板事故是煤礦管理技術(shù)人員長(zhǎng)期以來(lái)一直未能很好解決的問(wèn)題，范各莊煤礦是開(kāi)灤集團(tuán)下屬主要生產(chǎn)礦井，年生產(chǎn)能力480萬(wàn)t，近年來(lái)發(fā)生幾起頂板事故，通過(guò)分析事故發(fā)生原因，得出頂板事故的發(fā)生主要因一是支護(hù)裝備落后，關(guān)鍵部位支護(hù)阻力、支護(hù)強(qiáng)度不夠，不能有效控制頂板穩(wěn)定；二是現(xiàn)場(chǎng)人員違章作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員不按指定的回采規(guī)程和技術(shù)措施施工；三是技術(shù)管理人員現(xiàn)場(chǎng)管理不到位等因素引起的。針對(duì)上述問(wèn)題范各莊煤礦通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的超前支架設(shè)備解決頂板支護(hù)難題，細(xì)化管理制度，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理，形成了一套有效的綜采工作面本質(zhì)安全型頂板管理模式。可為煤礦綜采工作面頂板管理提供借鑒。

1 超前支架和端頭支架在工作面配備情況

范各莊煤礦于2011年8月與沈陽(yáng)天安公司合作引進(jìn)第一套端頭支架和超前支架，在1129N工作面投入使用獲得成功；2012年9月把上超前支架4.5組安裝在3623S綜放工作面；2013年5月又引進(jìn)上超前支架4.5組與原有端頭支架和超前支架成套使用在3571S工作面。

1129N工作面為一水平、南一采區(qū)12煤層工作面，走向長(zhǎng)度280m，傾斜長(zhǎng)度135m，煤層平均厚度3.0m，平均傾角13°，2012年3月底正式投入生產(chǎn)。工作面端頭支架：ZT2*10000/19/35共1組，上下超前支架：ZT2*4000/18/35共6.5組。

3623S綜放工作面為三水平、南六采區(qū)12煤層工作面，走向長(zhǎng)度852m，傾斜長(zhǎng)度187m，煤層平均厚度6.3m，平均傾角9度，2012年9月正式投入生產(chǎn)。工作面上下端頭支架：ZF8000-20/35共7組，上超前支架： ZT2*4000/18/35共4.5組

3571S工作面為三水平、南五采區(qū)7煤層工作面，走向長(zhǎng)度1058m，傾斜長(zhǎng)度180m，煤層平均厚度3.0m，平均傾角7度，工作面下端頭液壓支架：ZY6400-17/35下端頭支架3組，上端頭支架：ZT2*10000-19/35共1組，上下超前支架：ZT2*4000/18/35共6.5組。

超前支架的選型主要根據(jù)礦井以往礦壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定，范各莊煤礦工作面超前支承壓力集中系數(shù)在2-3之間，上下端頭三角區(qū)支承壓力較大。ZT2*10000/19/35型端頭支架工作阻力達(dá)到了10000kN，支架工作面阻力監(jiān)測(cè)結(jié)果，來(lái)壓期間支架工作阻力達(dá)到了8550kN，現(xiàn)場(chǎng)支架工作阻力為額定工作阻力的85.5%，支架在合理的工作區(qū)間工作。而3623S 因埋深較淺使用了阻力較小的ZF8000-20/35端頭支架。ZT2*4000/18/35型額定工作阻力為4000kN，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)支架壓力表監(jiān)測(cè)支架工作面阻力得出，來(lái)壓期間上下超前支架工作阻力分別達(dá)到了3202kN和2875kN，現(xiàn)場(chǎng)支架工作阻力為額定工作阻力的80.5%和71.8%，超前支架也能夠滿足有效控制頂板的要求，另外下超前壓力小于上超前支承壓力。

2 技術(shù)管理方法

（1）管理規(guī)章制度

范各莊礦建立健全了頂板管理制度，細(xì)化分工明確了責(zé)任。成立頂板領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)頂板管理，負(fù)責(zé)督導(dǎo)頂板管理工作的落實(shí)和進(jìn)展。在分線副經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下對(duì)所轄生產(chǎn)單位進(jìn)行頂板檢查及具體的技術(shù)、業(yè)務(wù)指導(dǎo)。基層單位成立以區(qū)長(zhǎng)牽頭，副職及班組長(zhǎng)、群監(jiān)員為骨干的頂板管理隊(duì)伍，形成較為健全的頂板管理體系。

（2）安裝管理創(chuàng)新

工作面安裝“三同步”，即安裝與調(diào)試同步；安裝與安全設(shè)施同步；安裝與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)同步。要求將管理關(guān)口前移，把安裝工程作為采區(qū)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作的源頭，本著“上道工序?yàn)橄碌拦ば蚍?wù)”的原則，深入推進(jìn)回采質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場(chǎng)的落實(shí)。安裝區(qū)隊(duì)確立更高層次的服務(wù)理念，真正將采區(qū)作為自己的“用戶”，交付精品工作面。組織采區(qū)介入安裝，相互溝通、查找、解決影響生產(chǎn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。

（3）打造精品作業(yè)線，提升質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平

頂層設(shè)計(jì)，通過(guò)組織推動(dòng)、標(biāo)桿引領(lǐng)、問(wèn)題管理、服務(wù)保障、活動(dòng)推進(jìn)、考核機(jī)制，實(shí)施“六位一體”考核機(jī)制。制定、統(tǒng)一、落實(shí)、提升標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作由表及里向深入發(fā)展，建立健全綜采工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。每月一個(gè)主題對(duì)標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，推進(jìn)亮點(diǎn)工作，如支架管路吊掛現(xiàn)場(chǎng)會(huì)；絞車護(hù)板及皮帶跑偏輥現(xiàn)場(chǎng)會(huì)；上下機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)電纜吊掛現(xiàn)場(chǎng)會(huì)；上下超前、三機(jī)電纜小線吊掛現(xiàn)場(chǎng)會(huì)；皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化提升現(xiàn)場(chǎng)會(huì)；新安工作面皮帶機(jī)頭打水泥地面和水溝現(xiàn)場(chǎng)會(huì)等。

3 效果分析

通過(guò)引進(jìn)新設(shè)備和細(xì)化頂板管理，在工作面頂板管理主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是減人提效：取消了傳統(tǒng)掏、縮、拉工藝，簡(jiǎn)化操作環(huán)節(jié)，上下超前只需一人操作，每個(gè)生產(chǎn)班節(jié)約3-5人；二是增大支護(hù)強(qiáng)度，目前的超前支架支護(hù)強(qiáng)度是普通水柱支護(hù)強(qiáng)度的2.65倍，有效的保證了頂板的支護(hù)強(qiáng)度，提高了安全系數(shù)；三是解決風(fēng)道超前壓力，避免二次清臥。

結(jié)語(yǔ)

范各莊煤礦通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的超前支護(hù)支架和細(xì)化崗位責(zé)任、現(xiàn)場(chǎng)管理創(chuàng)新等頂板管理方法有效的控制了工作面頂板穩(wěn)定，已經(jīng)完成試驗(yàn)了三個(gè)工作面，在安全、節(jié)約成本、工藝優(yōu)化等方面均體現(xiàn)出了較好的應(yīng)用效果。目前井下四個(gè)工作面在推廣應(yīng)用。為類似綜采工作面頂板管理提供了借鑒。

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[2] 馬世軍.淺談煤礦綜采工作面頂板管理[J].中國(guó)科技縱橫，2011（06）：212. [3] 梅文澤.綜采工作面復(fù)合破碎頂板管理技術(shù)研究與應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2008 （03）：31-32.

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