采掘工作面顶板支护管理探究

采掘工作面顶板支护管理探究

曲冲姜大鹏韩海亭

山东宏河控股集团有限公司山东济宁272400

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，煤矿行业发展也十分快速。煤矿顶板事故是煤矿生产的主要灾害之一，本文以中兴煤矿顶板管理为背景，通过阐述矿井顶板管理面临的困难及支护现状，提出了技术管理与安全管理双重手段进行顶板管理，保证了矿井顶板安全。

关键词：巷道；顶板；管理

引言

采煤工作面顶板支护措施是保障生产安全的重要举措。重点对工作面顶板支护的措施进行论述，阐述了采煤工作面上顶板支护控制技术要点，分析了顶板事故的起因及解决办法，最后就全面控制顶板支护的安全措施进行总结，以防范顶板事故的发生，完善顶板控制管理，保证采煤工作的安全。

1顶板管理面临的困难

（1）矿井三采区盖山厚度大，采深均超过600m，加之巷道顶板为复合性顶板，采掘过程中矿压显现剧烈，巷道面临“前掘后修”的被动局面，在投入大量作业人员起底扩帮维修后，较短时间内巷道围岩再次发生大变形，不仅表现为巷道单一底臌方面，巷道围岩变形呈全面来压状况。（2）2#煤与下煤层层间距为3m左右，2#下煤层的采掘活动均在2#煤层采空区下进行，巷道矿压显现明显，2#下煤层巷道采用U型棚进行支护，局部地段出现棚梁弯曲变形现象。（3）回采工作面使用Y型通风无煤柱开采技术，工作面推进过程中，留巷受动压影响，出现顶板下沉、底臌现象，维护困难。（4）地质构造带对掘进巷道和回采工作面影响强烈，构造以褶曲为主，在褶曲轴部常形成地堑或阶梯状构造，这些构造破坏了煤层顶板的完整性和连续性，造成顶板结构复杂，给顶板管理带来很大困难。

2强化采掘工作面顶板支护管理的策略

2.1技术管理

（1）加强地质预测预报。采煤工作面设计必须根据探明的地质构造进行合理设计，制定相应的措施。工作面回采前，要组织相关人员对如何过地质构造带进行经济论证，并根据论证结果决定工作面过地质构造带的方式（绕行或强推）和安全技术措施，结合已探明的地质构造，工作面回采前材料巷、运输巷可进行调整，方便将需绕过的地质变化带调整到工作面后半部。（2）差异化支护。即特殊情况特殊对待，针对巷道的不同服务年限、不同地质条件等情况采取不同的支护形式，根据矿井生产实际情况，主要有以下几个措施：①掘进工作面遇到地质构造、过空巷等情况时，由于地质构造附近顶板破碎，根据工作面实际情况采取缩小间排距进行密集支护或者采用U型棚进行支护。②2#下煤层巷道采用外错式巷道布置方式，将巷道布置在2#煤工作面采空区下方，顶板压力得到释放，巷道承压大大减小，矿压显现处于合理水平，避免2#煤工作面煤柱应力影响巷道支护稳定性。（3）加强矿压监测。矿井安装有KJ216和KJ653顶板压力在线监测系统，可以实现对工作面顶板压力、巷道离层数值的实时监测，通过对矿压原始数据进行分析、整理，各采掘工作面每旬编制矿压分析旬报表，每月编制矿压观测总结，并根据分析结果，得出矿压显现规律，为巷道布置方式及支护设计提供科学依据。

2.2开展顶板安全风险辨识管控

一是每班开工前由本班班组长组织本班人员开展顶板隐患排查、危险源辨识，发现问题积极整改，并对所排查隐患、危险源分别建立台账，通过员工自查排查，从而提高了职工安全意识；二是各专业按照专业系统开展自查，每月分三次对管辖区域开展全面自查，从管理、系统、现场、装备、措施、培训、安全投入、人员行为、制度落实等方面进行全面排查辨识，对顶板方面存在较大安全风险的工作面，制定专项措施，采掘工作面生产工艺发生变化或工作面揭露变化时，有针对性地对顶板开展专项辨识，从而提高系统可靠性。

2.3加强稳定煤层的顶板管理

针对采煤工作面稳定煤层的顶板支护工作，要严格按照相关规定和要求来实施管理，严把质量关。顶板支护管理工作主要包括定期检修和质量核定两部分。质量核定要保证在满足支护支设的稳固与整齐的前提下，实现与顶底板间的牢固连接，同时还要掌握超前支护、切顶支护以及端头出口支护和铁棒支护四种特殊支护方法；除此之外，要重视采煤工作面的初次放顶工作，保证各部分、各构件衔接的契合性；同时在放顶操作之前需要制定完善的应对策略，做到责任到人，以此来提升工作人员的责任意识与管理意识；在该项工作完成之后，还需利用顶板动态仪来完成对超前支承压力变化情况的观测工作。

2.4加强顶板安全系统化管理

顶板安全的系统化管理分四方面展开，分别是工作面设计的科学性、液压支架选取的恰当性、液压支架使用的规范性及对维护监测工作的重视性。首先科学地设计工作面十分重要，在开采工作之前，应组织专业素质强的设计团队，经过对煤炭资源分布及该区域地质状况的考察，在综合考虑岩层断层数量、断层落差、生产安全等各因素的前提下，合理设计出工作巷道的结构初图，同时在作业不断进行的过程中，根据实时状况不断对工作面的构图进行后续改进，以保证最大的人员安全性和作业效率。接着在液压支架的选型及设计方面，要综合考虑工作面的具体状况、成本、支架的结构和规格等一系列条件，选择符合生产实际的不同支架选型并适当改进。接着在液压支架的使用上，要时刻将支护的要点和注意事项谨记在心，规范使用支架的支护性能，保证其效用的发挥，当发生支架事故时要能适时地提出合理的解决方案。

2.5顶板分级管理

为进一步提高矿井顶板管理水平，健全矿井顶板责任管理体系和隐患排查与整改责任体系，明确各级管理人员责任，防治顶板事故发生，制定顶板责任管理体系及顶板隐患排查整改制度，明确各级管理人员顶板管理责任，划分各区队顶板隐患排查与整改责任区，进一步规范顶板隐患排查和整改制度，确保了安全生产。

2.6加强顶板支护质量管理考核

组织对采掘开工作面进行支护质量动态检查，定期检测回采工作面单体支柱初撑力合格率；检测锚杆支护巷道锚杆（索）拉拔力、锚固力及预紧扭矩；检测锚喷巷道喷层厚度、喷浆试块硬度和配比等。对在检查中支护质量不合格的，按规定进行处罚，保证各采掘开工作面支护的可靠性。

结语

加强煤矿井下采掘工作面的顶板支护管理工作，对于煤矿开采工作的顺利实施有至关重要的意义。近年来煤矿安全责任事故频发，多数事故都是由支护工作缺陷所引起的，所以，加强煤矿井下采掘工作的顶板支护工作显得尤为重要，它不仅关系着煤矿企业的经济效益，更关系着井下从业人员的健康和安全。煤矿顶板管理是矿井生产管理的重要部分，顶板安全与否直接关系到职工生命和国家财产的安全。只有强化技术手段，提高技术水平，才能更好地指导生产。在生产过程中还要狠抓安全管理，严格遵守规程，落实安全责任，强化安全意识，确保安全措施得力，才能保证矿井安全生产，健康发展。

参考文献

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