煤礦綜采工作面頂板管理技術分析

張偉

摘要：綜采技術加快了煤礦開采速度，進而提高了企業自身經濟效益。但是，當前我國頂板事故多制約了綜采技術的發展和煤炭開采效率，因此，從問題入手，首先剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因及引發因素存在的問題，并且根據這些問題提出了煤礦綜采工作面頂板管理的相應的策略，旨在為綜采頂板管理提供技術支持，改善頂板事故多發的現狀，提高煤炭產業的經濟效益。

關鍵詞：煤礦;綜采工作面;頂板管理

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.02.093

1工作面頂板概述

綜采工作面（綜合機械化回采工作面），在現代煤礦開采生產中極為常見。機械化開采的應用在很大程度上提高了煤礦開采的生產速度，同時為煤炭企業增加了更多的收入。工作面即煤炭的第一生產現場，頂板則是位于煤層上方一定距離的巖層，因此，在煤炭開采生產過程中，隨著工作面的延伸，煤礦頂板暴露面積也隨之擴大。煤層頂板按照頂板巖層巖性、巖層厚度、煤礦開采時煤層頂板變形特征和巖層垮落難易程度，可以分為偽頂、直接頂及基本頂（老頂）三種。

在現代煤礦開采過程中，相關的安全問題也隨之出現。其中尤為嚴重的是與巖層頂板相關的安全問題，即頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損壞、生產終止等事故。對于現代煤礦生產作業，應首先進行深層次的剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因與引發因素，加強對煤層頂板的管理，最大程度的降低事故發生的概率亦或徹底遏制頂板事故的發生，從而保護工作人員的生命財產安全和煤炭企業的切實利益，促進現代化發展。

2頂板事故原因分析

目前煤炭生產過程中，綜采工作面頂板事故主要集中在煤層垮塌、工作面布局不合理、液壓支架選擇不合理等幾個方面，加之工作人員缺乏專業素質和安全意識，造成煤礦綜采工作面頂板安全事故的出現。

（1）多種因素引發的煤層垮塌。煤礦頂層一旦垮塌，會直接造成人員損傷、設備損壞，最終造成巨大的經濟損失。煤層垮塌不僅是天災，即本身地質地貌的特性易于垮塌，而且也是人禍，即事前調查不足，檢測不足以及防范不足。

（2）在綜采工作面布置方面不合理。工作面布置不合理嚴重制約了綜采工作面的安全生產。當相關人員專業素質不高或是對工作面地質地貌結構考察不徹底時，容易在布置上產生問題，包括開采范圍、風口選擇、防止滲水等方面不符合要求，從而工作面作業安全將受到一定程度的影響。

（3）對液壓支護選擇不合理。我國在進行煤炭開采工作時，常通過液壓支架維護綜采工作面。液壓支架選擇不合理是造成煤礦綜采工作面頂板事故出現的主要原因。但是在生產過程中，部分工作人員輕視礦壓與液壓支護強度，選擇不適宜的液壓支護，最終引發了更為嚴重的安全事故。

（4）工作人員專業素質和安全意識不足。在企業生產中，部分工作人員缺乏足夠的安全意識與專業素養。不僅在生產作業中不嚴格遵循相關安全規章制度，同時對于一些安全隱患也不能及時發現進行處理，最終導致了頂板事故高發且危害嚴重這一事實。

3頂板管理策略分析

（1）預防煤層垮落。

首先，加強地質地貌調查和動態監測工作，防患于未然，通過及時預警，減少不必要的損失;其次，采取經驗豐富的工作人員由外而內的局部性的更換支架（支架的初撐力在超過規定阻力80.1%時，液壓泵站輸出的液壓力不應低于30 MPa）;再次，選用合適的支護材料進行巷道支護來保持巷道暢通和圍巖穩定;最后，需及時而有計劃地選取適當的方法處理采空區。

（2）科學合理進行工作面布局。

綜采工作面的布置，需要工程負責人對開采位置的地貌結構進行詳細的調查研究，并對工作面設計方案進行多次論證。對綜采工作面頂板的安全監管，需要選擇地質地貌最佳的綜采工作面。同時，應當充分保證通風口選擇的合理性，避免地下水滲入現象的發生。綜合考慮多方面因素，科學布置綜采工作面，提高管理工作的效率與水平。

（3）合理選擇支架。

在綜采工作面液壓支架選擇時，首先應當考慮液壓支架噸位，包括液壓支架的工作阻力與液壓支架的初撐力;其次，應當考慮工作面高度，即生產中實際采高、變化幅度以及工作面在整個控頂距內的頂板下沉程度;最后，應當考慮選擇的結構是否具備足夠的防護能力和抗壓能力。在滿足煤層賦存條件和設備配套要求后，還應考慮液壓支架的具體結構，例如通風斷面、防倒防滑、底座壓強等。選擇符合實際生產需要的液壓支架，能夠合理有效的管理綜采工作面，為頂板管理提供堅實的基礎與保障，確保煤炭開采安全。

（4）提高從業人員的專業素養并加強安全生產教育。

提高工作人員的專業素養是提高煤礦安全生產效率和質量的必經之路，因此，在參與到實際工作中之前需要對所有的工作人員進行系統的培訓，提高技能水平和專業素質。使工作人員了解自己的工作性質與重要意義，同時對工作人員的心理素質和安全意識進行培養。除了通過培訓等方式讓工作人員提高安全生產意識之外，還可以通過福利薪資與職位升遷等手段將工作人員的福利待遇與安全生產緊密相連，從而提升安全生產效率。

4結論

綜合機械化采煤技術有效的提高了工作面的效率和產量，但是，頂板事故多發在極大程度上制約了綜采技術的發展和推廣。因此，在綜合機械化采煤生產作業中，對頂板進行有效管理，不僅能夠保障生產安全，避免礦難事故的發生，而且也保護了工作人員和煤炭企業的切實利益。總而言之，綜采工作面對頂板管理工作是煤礦安全生產的首要保證，在實際生產中應切實抓好煤層頂板管理工作，推進礦井生產和諧、健康、持續發展。

參考文獻

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