煤礦采掘工作面頂板管理問題及處置方式分析

（平煤股份一礦，河南 平頂山 467000）

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，使得我國對(duì)于能源的需求與日俱增。引言煤礦采掘的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能造成嚴(yán)重的安全事故，工作面頂板安全事故在所有煤礦事故中又占有較大的比重，因此，加強(qiáng)工作面頂板的安全管理，能夠有效減少煤礦采掘工作事故的發(fā)生，從而保證煤礦采掘工作的質(zhì)量和人員安全，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

一、煤礦采掘工作面頂板事故產(chǎn)生的因素

（一）煤壁的周圍環(huán)境影響力

從周圍的環(huán)境來觀察，如果煤礦產(chǎn)生了裂縫并且對(duì)地質(zhì)產(chǎn)生了影響力，煤層表面的頂應(yīng)力就會(huì)呈現(xiàn)出各種復(fù)雜的情形，再進(jìn)一步就會(huì)使得煤層中沒有固定的巖塊逐漸增多，就會(huì)對(duì)煤礦的采掘受到直接的影響。煤層在受到采掘人員的挖掘工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)的現(xiàn)象，這些松動(dòng)的煤層會(huì)因此發(fā)生崩塌現(xiàn)象，致使煤層的頂板不能承受住煤層崩塌的壓力。并且支護(hù)的作用變得極其脆弱，這時(shí)的煤層因?yàn)楸旧韽?qiáng)度的不足發(fā)生頂板事故，這就有力的說明了煤壁周圍地質(zhì)環(huán)境的影響力在煤礦的采掘工作中還是非常大的。

（二）出現(xiàn)在工作面兩端機(jī)頭、機(jī)尾位置的冒頂事故

采煤工作面的機(jī)頭機(jī)尾也是煤礦頂板管理的重要內(nèi)容之一。采煤工作面的機(jī)頭機(jī)尾在實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求而進(jìn)行移動(dòng)，在頂板支架的更換過程中會(huì)發(fā)生松動(dòng)，而回采工作面連接的巷道較小的巷道支架初撐力難以有效控制直接頂巖層的松動(dòng)、下落和破裂，從而造成頂板冒頂事故。

（三）冒頂出現(xiàn)的問題

在相關(guān)采掘人員進(jìn)行煤礦的采掘過程中會(huì)不斷地去開掘新的巷道，并且在新巷道進(jìn)行掘進(jìn)的工作過程中如果選用的施工方法不合理，就會(huì)在巷道的連接部分產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象。煤礦在挖掘過程中最大的突出特點(diǎn)就是工作面的頂板會(huì)產(chǎn)生下沉速度的變化，會(huì)隨著開采人員采掘煤礦的速度發(fā)生變化。煤礦采掘的相關(guān)企業(yè)會(huì)為了提升采掘時(shí)的生產(chǎn)效率適當(dāng)?shù)募涌鞂?duì)煤層的采掘速度，這時(shí)就會(huì)影響到頂板的下沉速度。當(dāng)工作面的頂板數(shù)量不斷增加或者巖石的體積超過基本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就會(huì)影響到工作面的支架作用，導(dǎo)致煤層的整體變得不夠穩(wěn)定，進(jìn)而產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象且出現(xiàn)冒頂事故。

二、煤礦采掘工作面頂板管理問題處置方式

（一）加強(qiáng)棚頂頂板管理

棚頂頂板管理是頂板管理中的重要組成部分之一。棚頂頂板管理中，一般情況下，是根據(jù)端面距離長短以及煤層頂板高度，來選擇支護(hù)方式。若是煤層頂板、端面間的距離為1米，則棚頂頂板管理中，多采取臨時(shí)鉆眼插鋼針的措施。若是端面距、冒落高度均超出安全范圍，則需要加強(qiáng)對(duì)采掘機(jī)頂棚的支護(hù)，預(yù)防“零皮”事故的出現(xiàn)，避免人員傷亡。實(shí)際開展預(yù)防冒落作業(yè)的時(shí)候，從冒落區(qū)一側(cè)開始，首先將工字鋼梁設(shè)置在輸送機(jī)擋煤板的外側(cè)，其高度等同于采高，而冒落區(qū)的另一側(cè)，應(yīng)將煤壁頂住，并進(jìn)行敲幫問頂，以及時(shí)掌握頂板壓力幅度。為避免頂板二次冒落的出現(xiàn)，可以在煤機(jī)軌道之中將單體液壓支柱搭接起來，提高鋼梁、木料的支護(hù)效果。

（二）封堵采空區(qū)漏風(fēng)通道

為防止采空區(qū)漏風(fēng)，在工作面下隅角吊掛擋風(fēng)幛，在上隅角用黃土袋碼放擋風(fēng)墻，在上隅角擋風(fēng)墻以里壓注馬麗散，對(duì)上隅角煤體及其周圍空間進(jìn)行全面充填，嚴(yán)密封堵，最大限度減少采空區(qū)漏風(fēng)供氧，延緩“氧化帶”浮煤氧化。

（三）掘進(jìn)工作面及巷道的頂板管理措施

對(duì)于掘進(jìn)工作面以及巷道的頂板管理，目前通過以下幾種方式來實(shí)現(xiàn)：第一，可以推動(dòng)光爆錨噴技術(shù)和“三小”技術(shù)（即小鉆頭、小錨桿和小藥卷）的在巷道應(yīng)用。第二，可以結(jié)合巷道穩(wěn)定性與錨桿長度來選擇掘進(jìn)工作面及巷道的頂板管理方式。巷道頂板的巖層的不同，其掘進(jìn)頭穩(wěn)定的松動(dòng)范圍也有所不同，對(duì)于松動(dòng)范圍在0～2m 的錨噴巷道，都需要保證20～40KN 的錨桿錨固力。第三，在煤礦掘進(jìn)過程中需要保證前探梁的使用。前探梁主要分為吊掛式、一梁二環(huán)式、一梁三環(huán)式等，除了部分較為堅(jiān)硬的巖石條件下，其他巷道在掘進(jìn)迎頭時(shí)都最好使用前探梁。其中，一梁二環(huán)式和一梁三環(huán)式在煤礦的生產(chǎn)過程中的應(yīng)用范圍較廣。第三，煤礦掘進(jìn)工作面及巷道的頂板管理過程中，可調(diào)式工字鋼支架和卡環(huán)式工字鋼支架的應(yīng)用較為廣泛。其中，錨噴支護(hù)最好選擇螺母與錨桿連接的吊環(huán)式工字鋼支架。

（四）掘進(jìn)工作面與巷道頂板的安全管理方法

在煤礦的采掘工作中，對(duì)頂板的管理可以適當(dāng)?shù)囊胄滦偷募夹g(shù)，例如大跨度的支護(hù)疊加技術(shù)能夠廣泛的應(yīng)用于如今的重型設(shè)備中，以及那些工作面比較大的回撤與安裝空間內(nèi)。這種新型支護(hù)疊加技術(shù)能夠有效的縮小支護(hù)施工時(shí)的安裝周期，并且有利于加快煤礦采掘工作的速度與作業(yè)完成的進(jìn)度。這種新型技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)支護(hù)技術(shù)的缺點(diǎn)所彌補(bǔ)，有助于提高煤礦采掘工作的效率。

三、結(jié)語

我國的煤礦采掘工作已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域，而對(duì)頂板的管理工程又是煤礦采掘過程中的最重要步驟之一。因此在煤礦采掘時(shí)為了能夠順利的開展好采掘工作，需要相關(guān)工作人員要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)頂板做好實(shí)際的管理工作，并且充分的提升采掘人員的安全保護(hù)意識(shí)與技術(shù)，從根本上消滅頂板事故的產(chǎn)生。