煤矿综采工作面顶板管理技术分析

徐仁斌

摘要：由于煤矿工作的危险系数较高，我国也经常性的出现大规模的煤矿事故，造成了很多煤矿工人的伤亡，也使煤矿企业受到了巨大的经济损失，故加强煤矿工作的安全管理是非常重要的。煤矿综采工作面的顶板作为造成煤矿事故的主要原因，也是进行煤矿安全管理工作中的重中之重。在我国目前的很多煤矿采煤工作面当中，其顶板都有冒顶现象，这也是造成顶板故障的直接导火索。故本文就工作面顶板出现冒顶的原因做了简要分析，并给出了进行工作面顶板安全管理的主要技术手段，望能给煤矿管理人员提供一些启示。

关键词：综采工作面；顶板管理；技术分析

对于煤矿企业而言，煤矿挖掘工作是其企业运行的核心所在，如果该环节出现问题，那对煤矿企业以及煤矿工人的影响是不言而喻的。但在当前煤矿挖掘工作的安全管理当中，煤矿企业仍然缺乏相应的重视，对于管理技术的运用不得当，使得煤矿事故的发生概率一直居高不下，为了有效地减少事故的发生概率，煤矿企业的工作人员就必须加强对综采工作面顶板的安全管理，将更有效率的管理技术运用在实际挖掘工作当中。

一、进行液压支架的有效选择

液压支架是综采工作面的重要支护结构，选择合适的液压支架进行支护，能够有效的保证工作面的稳定性。在进行液压支架的选择时，主要受到三个方面的影响。

1.液压支架型号

液压指甲的型号不同，代表着其支撑能力的不同，对于工作面顶板而言，必须采取符合其支护要求且吨位不会超出太多的液压支架。在进行液压支架判断和选择时，采可取两种办法：一是岩重法，工作人员可以将不同重量的岩石放置在液压式支架上进行测试，从而得出液压支架的实际吨位。二是实际测量法，工作人员可以将液压支架放置在综采工作面上进行直接试验，根据液压支架的测量数据来确定吨位，然后再根据工作面的要求进行液压支架的选择[3]。

2.液压支架高度

在进行液压支架选择时，还需要考虑到支架高度对工作面的影响。对于不同的综采工作面而言，其采高是不一样的，且工作面经常性的会随采煤工作的变化而发生改变，这些差别都可能对顶板的下沉量造成影响。故工作人员必须要选择合适的液压支架高度，减少这些因素的影响。如当煤层高度大于3.5m时，往往需要进行分层开采，过高的液压支架显然不适用。

3.液压支架结构

对于不同的工作面而言，其所处的工作环境和工作要求是不一样的，为了满足这些要求，就需要使用不同的支架结构进行支护。具体来讲主要有以下几个因素的要求：一是要保证地质断面的通风。对于煤矿开采工作而言，保证开采工作空间处于通风状况下是非常重要的，否则很容易会对煤矿工人的健康造成影响。故在进行液压支架的结构选择时，要先对其进行试验，判断其是否会影响到断面通风。二是确保支架底座的压强。根据力学原理，支架底座的压强必须要比底板的比压小，否则液压支架就很可能陷入底板，影响煤矿的开采。此外，如果底座的面积比较小，也可能引起液压支架的下陷，故必须确保底座面积足够大。三是防止支架的滑动和煤层护壁的破坏。由于煤矿开采地质环境较差，从而导致液压支架在支护过程中发生滑动现象，且一旦液压支架发生滑动，就很可能导致煤层的护壁发生破坏，影响结构的整体稳定性，故对于不同的开采环境，工作人员必须选择结构稳定的液压支架[4]。

二、巷道的支护技术

对于综采工作面而言，其综采巷道的支护是至关重要的，巷道是否处于稳定状况，对于整个工作面都会产生较大的影响。进行较为坚固的顶板支护时，工作人员可在顶板上打入锚杆，来达到顶板支护的目的。而在进行不规则形状的巷道支护时，则一般都需要铺设支护网架来进行顶板的支护。在进行实际煤矿开采过程当中，开采所导致的压力变化，很可能导致巷道结构发生改变，影响其稳定性，故在采煤工作开始之前，工作人员还应该对巷道设置支护，从而确保其在开采过程中的稳定性。如对于与巷道相连的安全出口，工作人员应该增强其连接范围20m内的支护体系，且确保整个巷道的垂直高度都要大于1.5m。除上述防护设施之外，工作人员还应该对工作面的压力进行试验和预估，确定其压力大小和影响范围，然后再做出其他的支护措施，这些支护措施的维护距离都大于30m。

三、断层顶板的支护

煤矿开采中常常会遇到地质断层的情况，在实际开采中遇到断层时，煤矿工人就需要将采煤机和支护支架进行有效的配合，迅速的将支护支架移动到有效位置，减少顶板处于空档的时间。在支架的移动过程中，煤矿工人还应该减少支架的重复升降过程，防止升降次数过多，使顶板发生破坏。此外，还应该对端面的有效距离进行把控，使其一直处于有支撑的状况。在进行煤矿切割的过程中，经常现在会出现顶板脱落的现象，故煤矿工人在此时必须要做好拉架工作，给予顶板足够的支护。

在对过断层的顶板进行支护时，还可以采取以下支护技术：

1.事先对顶板进行加工处理。在采煤机进行煤矿切割时，由于切割宽度和梁端距的影响，就很可能使顶板发生破碎并出现冒顶现象。故煤矿工人可对顶板进行预处理，加强其支护结构。

2.使用木锚杆进行加固处理。木锚杆可以起到很好的加固煤帮的作用，但木锚杆并不能运用到所有的煤层当中，一般煤矿工人可以在那些硬度和压力都较大的煤层中，利用木锚杆加固。实际操作当中，煤矿工人可以在每一个煤矿眼中放着两根木锚杆，然后将其进行挤压，从而起到加强煤帮支护条件的效果。

3.控制采高。采高的合理性对于煤矿施工是非常关键的，如果采高过高，则很可能导致支护结构没办法与顶板紧密接触，从而导致顶板的不稳定而出现冒顶。此外采高不合理还会引起采煤机出现操作不当的情况，如循环进尺等。

4.切顶线支护技术。在顶板两头端线的切顶线处，一般都是承受压力的重点部位，故该处需要进行特殊的支护处理，如可使用很多的支柱进行密集支护。当顶板出现破碎时，为了保证工作面的稳定，煤矿工人可在其破碎处打造木垛，从而为破损的顶板提供支护。

四、结束语

煤矿开采作为我国危险系数较高的工作，如何减少其事故的发生概率，保障煤矿工人的生命财产安全，一直是我国所有国民关注的重点，本文虽然通过对煤矿综采工作面的顶板管理技术进行探讨，提出了一些有效的管理技术，但如何将这些管理技术合理使用在煤礦开采当中，仍然是一个难题，需要煤矿企业和煤矿工人的积极配合，望在今后的煤矿开采中，更多安全管理技术能充分发挥其作用。

参考文献

[1]卞涛，胡云，焦斌，等.煤矿井下综采工作面顶板冒落控制方法浅析[J].科学技术创新，2013（32）：95-95.

[2]张龙.水力压裂法在黄玉川煤矿11403综采工作面初采顶板管理中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2017（20）：112.

（作者单位：贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿）