煤礦采掘工作面頂板管理的問題研究

張威 王政偉 楊勇

摘 要：安全生產是煤礦井下作業的重中之重。面對近年來發生率較高的煤礦頂板事故，必須加強對采掘工作面頂板的管理。從煤礦安全管理方面著手，分析煤礦采掘工作面頂板管理問題，總結對策，有效提升煤礦生產效益。

關鍵詞：煤礦生產；采煤；采掘；工作面；頂板管理；問題

據相關數據統計：約有40%左右的煤礦井下事故是因頂板事故引發的。故此，我們必須強化對煤礦井下采掘工作面頂板的管理力度，確保井下安全生產。煤礦井下采掘工作面頂板管理一直以來都是煤炭行業安全生產的重要環節，針對頂板進行高效、合理、科學管理是提升煤礦安全生產管理的重要舉措。

1 強化對采掘巷道以及采掘工作面頂板的管理

以安全生產為主旨出發強化對采掘巷道以及采掘工作面頂板的管理，根據頂板管理的要求，下文我們主要從以下四個方面進行探討采掘工作面頂板支護管理的方法：

其一，多選用卡環式或者可調式的工字鋼支架，卡栓式拱形金屬支架為首要選擇，至于錨噴支護的選擇方面，多考慮選用錨桿與螺母相連接的吊環式。

其二，在巷道掘進迎頭時均使用前探梁，除外硬質巖石。按照種類劃分，前探梁主要被分為一梁三環式、一梁二環式以及吊掛式，在實際井下應用中，以一梁三環式和一梁二環式為主。

其三，在管理泥巖巷道頂板中，根據錨桿的長度以及巷道的穩定性，在與掘進頭相隔30米位置處設置一個約為0.5-1.2米的松動范圍，于泥炭質頁巖巷道附近設置1.2-2.0米的一個松動范圍，在砂巖巷道掘進頭10米位置處設置一個1.0-1.2米的松動范圍，在距離石灰巖巷道70米位置處設置一個約為0.4米的松動范圍，并確保上述錨噴巷道的錨桿固力維持在20-40kN。

其四，無論是軟巖巷道還是硬巖巷道，都適合“小三”和光爆錨噴支護技術。尤其是在引入錨梯形鋼筋梁、錨網等支護材料以及在小藥卷、小錨桿和小鉆頭技術的共同作業下，煤礦采掘巷道頂板的管理效率都有了顯著的提升。

2 強化對煤礦采掘工作面棚頂頂板的管理

就當前我國煤礦企業對采掘工作面棚頂頂板的管理來看，方式方法頗多，在管理研究方面也逐漸深入，最常見的做法便是根據端面距離的長短以及煤層頂板的高度來確定可靠性更高的支護措施。在端面與頂板之間的距離相隔1米時，一般采取臨時鉆眼插鋼針的方法強化棚頂工作。對采掘機頂棚進行支護時一般是端面距離與冒落高度超出了安全允許值，此時需要強化對“零皮”的預防，以免對人體造成危害。在煤礦防冒落工作時，必須先從冒落區的一側出發，于輸送機擋煤板的外側設置工字鋼梁，在這里要注意，設置的高度必須要與采高相同；于冒落區的另一側則需要頂住煤壁，并進行敲幫問頂，以便于有效掌控頂板驟增的壓力幅度。此外，還需要于懸臂梁的煤壁附近預先放置平行于煤壁的長方木，長方木的高度應該以置頂高度為參照，與煤壁平行的高度上搭設一層長方木。為了避免頂板發生二次冒落事故，需要于煤機軌道內部搭接單體液壓支柱，對鋼梁和木料的支護效果加以強化。在支撐假頂時，需要于煤壁與前探梁緊貼著的方木上插入鋼針，鋼針的針距約為0.5-0.7米，以鐵絲作為輔助加固強化。

3 強化對局部厚煤層部位的頂板管理

在煤礦井下采掘工作中，要特別重視對局部厚煤層的支護作業，尤其是在煤層采掘的高度逐漸增大，與此同時采場礦壓也出現明顯變化的情況下。煤巖層之間發生下降、離層、頂板壓力以及煤巖層出現不穩定時會給頂板造成不容忽視的壓力，很容易出現冒落事故。所以，在回采支護局部厚煤層時，支撐能力卓越的支護措施是較為理想的選擇，此支護方式會有效規避煤壁片幫現象。對構造帶兩側進行有效支護是目前較為常用的支護方式，主要優勢是便于操作，相對較為穩定，能夠滿足大范圍大支撐力。在局部厚煤層回采支護中，木垛支護方式應用較為普遍。木垛支護方式因其超強的實用性、操作較為簡單以及較大的支撐面積受到了極大的歡迎。在煤礦井下采掘中，隨著采掘高度不算攀升，會對礦壓造成一定的影響。隨著支柱高度不算升高，支柱的穩定性也會受到影響，尤其是當支柱的中心位置產生變化時，整個煤層頂板很容易受影響。所以我們強調結合局部厚煤層的實際情況來選擇更加合適、科學的支護方式，來保證采掘作業安全、順利進行。

4 強化對煤層頂板穩定性的管理

在煤礦井下開采作業中，必須將安全放在首位。重視對煤層頂板穩定性的管理，貫徹執行國家在煤礦采掘工作面頂板管理中的相關規章制度，從大局出發，把控好“三個環節、兩個質量”的作業要求，以安全生產為最終目標，堅決遵守相關規定，切實做好頂板支護工作。要重視初次放頂工作面的支護工作，在作業現場強化頂板管理的重要性，提升職工的認知意識，不斷加強對頂板動態信息的檢測工作，堅持以預防為主，堅決落實防范措施，以免發生冒頂事故。在煤礦采掘作業時，當對工作面進行特殊支護作業時，必須確保超前支護工作、切頂支護工作、貼幫支護工作以及端頭出口支護工作均符合相關規定要求，必須保證其安全性。在煤礦采掘作業中，當后期進行定期檢查和核定質量時，必須要認真、仔細，進行精細化管理，不放過任何一個細小的環節，確保質量合格，支護結實牢靠、穩固整齊，能夠切實發揮支護作用。以免出現問題引發安全事故，造成巨大的經濟損失和人身安全健康損害，給企業乃至社會帶來惡劣的影響。

5 結語

強化煤礦采掘工作面的頂板管理是煤礦企業進行后續管理的必要條件，同時也是確保煤礦企業安全、順利、穩定生產的關鍵所在。在煤礦采掘工作面頂板管理中，要重視構建安全責任制度，強化監管，從制度上保證各個生產環節之間配合有序，確保應急預案的科學、合理，保證出現問題能夠第一時間得到解決，確保生產工作順利進行。

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