煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究

张威 王政伟 杨勇

摘 要：安全生产是煤矿井下作业的重中之重。面对近年来发生率较高的煤矿顶板事故，必须加强对采掘工作面顶板的管理。从煤矿安全管理方面着手，分析煤矿采掘工作面顶板管理问题，总结对策，有效提升煤矿生产效益。

关键词：煤矿生产；采煤；采掘；工作面；顶板管理；问题

据相关数据统计：约有40%左右的煤矿井下事故是因顶板事故引发的。故此，我们必须强化对煤矿井下采掘工作面顶板的管理力度，确保井下安全生产。煤矿井下采掘工作面顶板管理一直以来都是煤炭行业安全生产的重要环节，针对顶板进行高效、合理、科学管理是提升煤矿安全生产管理的重要举措。

1 强化对采掘巷道以及采掘工作面顶板的管理

以安全生产为主旨出发强化对采掘巷道以及采掘工作面顶板的管理，根据顶板管理的要求，下文我们主要从以下四个方面进行探讨采掘工作面顶板支护管理的方法：

其一，多选用卡环式或者可调式的工字钢支架，卡栓式拱形金属支架为首要选择，至于锚喷支护的选择方面，多考虑选用锚杆与螺母相连接的吊环式。

其二，在巷道掘进迎头时均使用前探梁，除外硬质岩石。按照种类划分，前探梁主要被分为一梁三环式、一梁二环式以及吊挂式，在实际井下应用中，以一梁三环式和一梁二环式为主。

其三，在管理泥岩巷道顶板中，根据锚杆的长度以及巷道的稳定性，在与掘进头相隔30米位置处设置一个约为0.5-1.2米的松动范围，于泥炭质页岩巷道附近设置1.2-2.0米的一个松动范围，在砂岩巷道掘进头10米位置处设置一个1.0-1.2米的松动范围，在距离石灰岩巷道70米位置处设置一个约为0.4米的松动范围，并确保上述锚喷巷道的锚杆固力维持在20-40kN。

其四，无论是软岩巷道还是硬岩巷道，都适合“小三”和光爆锚喷支护技术。尤其是在引入锚梯形钢筋梁、锚网等支护材料以及在小药卷、小锚杆和小钻头技术的共同作业下，煤矿采掘巷道顶板的管理效率都有了显著的提升。

2 强化对煤矿采掘工作面棚顶顶板的管理

就当前我国煤矿企业对采掘工作面棚顶顶板的管理来看，方式方法颇多，在管理研究方面也逐渐深入，最常见的做法便是根据端面距离的长短以及煤层顶板的高度来确定可靠性更高的支护措施。在端面与顶板之间的距离相隔1米时，一般采取临时钻眼插钢针的方法强化棚顶工作。对采掘机顶棚进行支护时一般是端面距离与冒落高度超出了安全允许值，此时需要强化对“零皮”的预防，以免对人体造成危害。在煤矿防冒落工作时，必须先从冒落区的一侧出发，于输送机挡煤板的外侧设置工字钢梁，在这里要注意，设置的高度必须要与采高相同；于冒落区的另一侧则需要顶住煤壁，并进行敲帮问顶，以便于有效掌控顶板骤增的压力幅度。此外，还需要于悬臂梁的煤壁附近预先放置平行于煤壁的长方木，长方木的高度应该以置顶高度为参照，与煤壁平行的高度上搭设一层长方木。为了避免顶板发生二次冒落事故，需要于煤机轨道内部搭接单体液压支柱，对钢梁和木料的支护效果加以强化。在支撑假顶时，需要于煤壁与前探梁紧贴着的方木上插入钢针，钢针的针距约为0.5-0.7米，以铁丝作为辅助加固强化。

3 强化对局部厚煤层部位的顶板管理

在煤矿井下采掘工作中，要特别重视对局部厚煤层的支护作业，尤其是在煤层采掘的高度逐渐增大，与此同时采场矿压也出现明显变化的情况下。煤岩层之间发生下降、离层、顶板压力以及煤岩层出现不稳定时会给顶板造成不容忽视的压力，很容易出现冒落事故。所以，在回采支护局部厚煤层时，支撑能力卓越的支护措施是较为理想的选择，此支护方式会有效规避煤壁片帮现象。对构造带两侧进行有效支护是目前较为常用的支护方式，主要优势是便于操作，相对较为稳定，能够满足大范围大支撑力。在局部厚煤层回采支护中，木垛支护方式应用较为普遍。木垛支护方式因其超强的实用性、操作较为简单以及较大的支撑面积受到了极大的欢迎。在煤矿井下采掘中，随着采掘高度不算攀升，会对矿压造成一定的影响。随着支柱高度不算升高，支柱的稳定性也会受到影响，尤其是当支柱的中心位置产生变化时，整个煤层顶板很容易受影响。所以我们强调结合局部厚煤层的实际情况来选择更加合适、科学的支护方式，来保证采掘作业安全、顺利进行。

4 强化对煤层顶板稳定性的管理

在煤矿井下开采作业中，必须将安全放在首位。重视对煤层顶板稳定性的管理，贯彻执行国家在煤矿采掘工作面顶板管理中的相关规章制度，从大局出发，把控好“三个环节、两个质量”的作业要求，以安全生产为最终目标，坚决遵守相关规定，切实做好頂板支护工作。要重视初次放顶工作面的支护工作，在作业现场强化顶板管理的重要性，提升职工的认知意识，不断加强对顶板动态信息的检测工作，坚持以预防为主，坚决落实防范措施，以免发生冒顶事故。在煤矿采掘作业时，当对工作面进行特殊支护作业时，必须确保超前支护工作、切顶支护工作、贴帮支护工作以及端头出口支护工作均符合相关规定要求，必须保证其安全性。在煤矿采掘作业中，当后期进行定期检查和核定质量时，必须要认真、仔细，进行精细化管理，不放过任何一个细小的环节，确保质量合格，支护结实牢靠、稳固整齐，能够切实发挥支护作用。以免出现问题引发安全事故，造成巨大的经济损失和人身安全健康损害，给企业乃至社会带来恶劣的影响。

5 结语

强化煤矿采掘工作面的顶板管理是煤矿企业进行后续管理的必要条件，同时也是确保煤矿企业安全、顺利、稳定生产的关键所在。在煤矿采掘工作面顶板管理中，要重视构建安全责任制度，强化监管，从制度上保证各个生产环节之间配合有序，确保应急预案的科学、合理，保证出现问题能够第一时间得到解决，确保生产工作顺利进行。

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