煤矿井下采掘顶板管理

刘月华

摘要：加强顶板管理是我国煤矿采掘事业安全生产的一个关键环节，在煤矿采掘过程中要严格控制顶板事故的出现。通常情况下，煤矿顶板事故的发生具有发生率高等特点，对煤矿企业安全生产影响较为严重。受煤矿事故特点影响，煤矿企业无法长期进行安全生产，这不仅对煤矿企业经济效益产生了影响，同时也造成了一定的人员伤亡，因此加强煤矿顶板安全管理工作迫在眉睫。

关键词：煤矿；采掘；工作面顶板管理

1导致煤矿采掘工作面顶板事故的原因

  据相关调查显示，我国的煤矿采掘事业安全事故发生原因主要就是因为对采掘工作面顶板的管理不足导致，一旦顶板出现问题，就极易发生安全事故，且其破坏性大、严重影响了煤矿的生产。以下就针对当前我国煤矿采掘工作面顶板事故发生的原因进行分析。

1.1在顶板破碎带附近发生的冒顶事故

  在断层带的附近常常出现断泥层，在涌水量很多的情况下就会变软坍塌，在具体的解决过程中，一般是用泥质进行填充，但稳定性比较低，往往就会出现围岩破碎的情况，影响采掘工作面顶板的安全管理。在爆破的过程中，破碎的岩体在结构上很容易发生形变，一旦岩体结构面高于标准就会发生滑动。另外，岩体抵抗拉伸的强度不高，在岩体破碎的时候，顶板的自撑拱形内的岩体的重量又给岩体抵抗拉伸的强度造成了压力，暴露面的时间长了以后，顶板所承受的拉应力就会高于岩体抵抗拉伸的能力，最终导致在拱顶区域的顶板冒落事故的出现。

1.2工作面两端位置的影响和煤壁周围发生的冒顶事故

  事实上，在煤矿开采的过程中，工作面两端的机头与机尾的位置必须根据现场施工的地形条件来设定其移动。而在移动的过程中，如果要超出支护结构，则会造成顶板不同程度的松动，严重时很可能导致顶板的整体松动和下落而造成顶板事故。在实际的煤矿生产环节中，施工人员往往很难控制工作面两端的移动与直接顶的状态。所以，在进行移动时，应依据实际工作面的开采情况，有序的进行棚脚移动，避免顶板的松动而产生下落现象。由于在一些煤层的直接顶中有一些原生裂缝、构造，再经过采掘作业，很容易就会导致相互交错的裂缝出现，从而产生形态不同的游离岩块。之所以会发生冒顶事故，最主要就是因为在支护和放炮这个过程中，支架支护不够牢靠造成的。煤帮附近有时候会老顶上层造成很大的压力所以被压塌，如果煤层自身没有足够的高强度片帮抗压力，削弱了空间支护的能力就会导致冒顶事故的发生。

1.3连接的冒顶事故和巷道掘进事故

  对一些煤层的直接顶存在原生裂缝和构造采动等现象，这种结构往往都会出现相互交错的裂缝，从而形成多种形式的游离岩块。而冒顶现象出现的原因，也正是在井下的支护或者爆破环节中，因支护不牢固或者有所倾斜，从而导致煤邦周围顶上的压力过大，最终被压塌。而如果煤层自身没有较高强度的片帮抵抗力，空间支护能力就会逐步降低最终导致冒顶事故发生。在实际的煤矿采掘过程中，工作面坍塌的情况很可能是由于断层带的地层软化现象造成。因此，施工人员在实际的开采工作中，一般采用泥质的材料来对岩层进行填充，目的是增强岩石的稳定性与整体性。另外，还要根据煤矿井下的因爆破对岩层产生的破坏程度，如果其结构或者形状发生了改变，势必会导致顶板的负面压力增大，当压力达到顶板的最大允许值时，就会产生冒落现象，最终影响煤矿开采的效率。

2煤矿采掘工作面顶板管理的措施

  在煤矿事故中，顶板事故发生的频率最高，而且具有零敲碎打的特点，对于煤矿企业的安全生产的主动权造成了严重的影响。因此，若想加强煤矿采掘的作业安全，就得加强多采掘工作面顶板的管理，防止顶板冒落垮塌。

2.1加强采掘工作面局部厚煤层的顶板管理

  如果采掘的工作面遇到了局部相对较厚的煤层，采场的矿压异常就显得格外的明显，离层就会在各煤的岩层之间生成，在顶板压力、煤壁下沉速度这些因素的共同作用下，顶板就会发生不同形式的垮落。要想防止这种情况的发生，就得在对构造带的局部厚煤层回采时采用支撑能力更强且更具稳定性的支护方法，还要采取一定的措施预防煤壁片帮冒顶事故的发生。在局部厚煤层回采时往往采取在构造带两边进行支护的支护方式，这种支护方式支撑的能力较强，控制的范围也较广，另外操作起来比较方面并且更加稳定。构造带两边采取这样的支护方法，具体的说就是用局部填充的方法替代其他的垮落法来加强对顶板的管理，巧妙的通过构造力达到挑落破碎层、支撑完整层的目的。

2.2管理稳定煤层顶板

  煤矿采掘过程中不仅要贯彻国家有关规定，同时要与实践操作经验相结合，依据实际情况做好对稳定煤层的管理工作。在工作过程中要依据相关规定对支柱质量进行把关，包括质量核定和定期检查工作。一是，在质量核定过程中需确保支护稳固整齐。二是，操作过程中要对四种特殊支护进行正确使用，即贴帮、端头出口、超前、切顶四种支护。三是，要足够重视采煤过程中的初次放顶工作，控制好各个工作之间的衔接，初次放顶前要编制好对策，每项工作都要有专人负责，推行责任制，直到工程竣工。四是，管理过程中，需使用顶板动态仪器对超前支撑压力发生的变化进行观测，避免因为承受压力过大而发生冒顶跨面事故。

2.3加强采掘工作面棚顶的顶板管理

  煤层顶板冒落的高度和端面距长短这两个条件决定了对工作面棚顶的管理方法，通常情况下，煤层的顶板冒落高度和端面距的长短大概都为1m左右，在塌冒区临时钻眼插钢针可以开展粗略的棚顶工作，如果顶板的冒落高度和端面距其中的一项高于安全允许的指标，那么必须在机炮道里边的棚顶开展工作，同时必须注意预防片帮或者“零皮”可能造成的危害。从冒落区域的一边开始，在刮板输送机挡煤板的外侧假设两到三个工字的钢梁，一边要顶住煤壁并且保证等于采高，然后敲帮问顶，一直到顶板压力的变化幅度较小的时候，提前在悬臂梁的煤壁旁边安放一根平行于煤壁的长方木，并且根据断面距的长短选择置顶的高度，然后在平行煤壁安置一层长方木。为了防止顶板再次冒落，要在机炮道内支设单体液压支柱。还要及时支撑已经做完或没有做完的假定，防止发生事故砸翻钢梁或者是木料。

2.4加强煤矿采掘工作面顶板管理工作

  不管是地质地形条件还是支护形式上的失误而导致的煤矿采掘安全事故，对于煤矿采掘单位来讲都是不利的。所以，加强对顶板工作的管理，防止顶板事故，才是煤矿企业的工作重点。一是，在煤矿生产安全管理上，要求安全管理人员与一线采矿人员必须有安全生产的意识，要努力提高其安全素质和意识。企业应对职工进行包括安全思想培训、安全价值观以及伦理观念的提高，进一步进行安全生产技术知识、水平以及经验上的提升。从根本上减少事故发生的可能。二是，还应加强企业内部的安全生产宣传与教育工作。不仅要提高安全生产的意识，树立起安全价值观念。还可以通过安全宣传教育活动，以激发职工对生命安全的重视，自觉反思工作中的违规操作，并加以改正。

3结束语

  随着科学技术的不断发展，煤矿采掘技术也得到了进一步提升，顶板管理作为煤矿采掘过程中的一个重要环节，对煤炭采掘工作的顺利、安全开展有着重要作用。要想做好顶板管理，必须要做好现场管理，煤矿采掘工人要提高思想认识，同时相关部门要加强相关政策落实，确保采掘工作中的各个环节都能环环相扣，确保之间相互配合紧密，有效解决煤矿采掘中的顶板管理问题，起到对事故的预防作用。

参考文献：

[1]浅谈煤矿采掘工作面顶板事故原因及对策[J].孙建忠.智能城市.2017（09）

[2]加强煤矿采掘工作面顶板管理措施探讨[J].徐光.科技创新与应用.2015（28）

[3]浅谈煤矿采掘工作面顶板管理问题[J].吴文鹏.技术与市场.2015（07）