煤矿综采工作面顶板管理分析

煤矿综采工作面顶板管理分析

安世杰

乌审旗蒙大矿业有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017307

摘要：安全管理是煤炭企业发展的重要内容，其中，大型煤矿工作面顶板管理是安全管理的重要组成部分，是煤矿安全生产的难点和中心。采矿过程中的事故风险通常是由工作面顶板引起的。为控制工作面顶板管理，保证开采过程的安全，采用科学合理的管理方法，对综采工作面顶板管理技术进行了分析，并提出了相应的措施。

关键词：煤矿综采;工作面;顶板;管理分析

引言

安全生产是煤矿企业的首要任务。在此阶段，中国煤矿企业大力推进安全事故隐患调查和安全危险分类管理工作，确保煤矿宏观安全生产状况，降低煤矿安全事故发生率，强力维护人民生命安全和财产安全。最近几年煤矿安全事故分析表明，顶板事故所占的比重很大，每年顶板事故发生的人员伤亡和社会影响极度恶劣。

1. 工作面顶板概述

广泛的综合机械化采煤在现代煤矿生产中非常普遍。机械化采煤的应用，提高了煤矿开采的回采率，同时也增加了煤炭事业的收入。综采工作面是第一产煤现场，顶板距煤层有一定距离。这就是为什么煤层顶板的裸露面随着工作面的扩大而扩大的原因。根据顶板岩性、厚度、顶板变形特征和岩层坍塌难易程度，煤层顶板可分为三种类型：伪顶、直接顶板和基本顶板，最严重的是与岩石结构顶板有关的安全问题，即顶板意外坠落造成的损失、设备损坏、生产中断等事故。对于煤矿现代化经营，首先要分析和认识冒顶的原因，加强对综采工作面的顶板管理，保护人员的生命、财产安全和煤炭事业的实际利益，促进现代化开采，我们应该尽可能减少事故发生的可能性，或者完全限制冒顶的发生^[1]。

2煤矿综采工作面顶板事故原因分析

2.1顶板上部的压力过大

在煤矿开采过程中，液压支架的应用可以很好的为工作面提供一个良好的支撑，保证整个工作面的稳定性，因此液压支架在煤矿开采过程中是十分有必要的。但是由于液压支架的局限性，它承受的压力有最大限制，严重时会使顶板断裂，在这种情况下就极容易出现冒顶的状况，进而造成安全事故，因此要着重的注意顶板上的压力大小。

2.2支护施工不到位

综采工作面与两顺槽的交汇处顶板比较薄弱，由于这部分压力相对集中，为了有效支护，煤矿工人经常设置液压支架，但如果液压支架设置不符合基本承载能力标准，顶板可能会沉没，从而导致人员死亡。此外，支撑结构的安装位置设置不合理是导致悬顶掉落的重要因素，许多煤矿工人缺乏相关理论知识，无法有效地保证支撑结构安装位置的合理性。

2.3液压支架选择不合理

煤矿综采工作面顶板事故发生的主要原因之一是液压支架选型不合理。煤矿安全人员必须对顶板有全面的了解和认识，才能有效地管理巷道顶板，从而为煤矿工人提供安全的工作环境。但是在煤矿生产实际运转液压支架的过程中，部分操作工对液压支架的重视程度不高，因此对矿压、顶板管理等缺乏重视，最终无法正确选择液压支架，矿工地下工作的安全风险被增大，支护崩溃，造成严重的安全事故，给煤矿企业造成巨大的经济损失。

3综采工作面顶板的管理

3.1液压支架的选择

液压支架是综采中的重要设备。为保证开采安全，选择合适的液压支架，充分

解决综采设备的各种影响，是十分必要的。

3.1.1支架型号选择

液压支架的选择应保证支架的支护强度和支撑力。一般来说，必须使用两种方法来测量和选择液压支架的吨位。（1）岩重法。支架的吨位是通过定期评估岩石层的重量和碎石层产生的荷载来确定的。（2）实用测量方法。在类似的工作台上进行试验，液压支架的吨位由液压支架的测量值确定。实际测量后，应确定所选

支架，然后进行校正，以确保吨位的合理性。选择吨位时，应降低顶板^[2]。

3.1.2支架高度的选择

选择液压支架的高度需要根据工作面的实际煤层高度和可变幅度来确定顶板。除了选择介质的最大和最小高度外，还必须考虑介质的操作高度。

3.1.3支架结构的选择

支护结构的选择是考虑到具体的结构要求，适应煤层储存和对设备的相应要求。（1）保证断面通风，支护后要保证有足够的空气。如果在实际使用情况下无法调整框架类型，则必须降低剪切机的碳切割速度。（2）基本压力。选择支架时，基本压力应低于底板的特定压力，以确保：液压支架不落入煤层底部。如果基础面积较小，有时会减小，因此在使用过程中必须增加基础表面。（3）防滑护壁的效果。液压支架具有良好的稳定性，可以保证支架的正常使用。在大煤层倾斜或地质构造复杂的情况下，有必要对卸荷滑动支护问题进行研究。在煤矿夜间护壁的情况下，必须确保人员和设备的安全，并确保护壁结构不会影响采煤机^[3]。

3.2加强矿井监测与预报

液压支架初始支撑观测是监测地层压力时，相关人员必须做好屋顶压力变化、支撑初始支撑情况等相关记录的重要事项。工作人员必须及时将收集的数据传输到地面监控站，地面工作人员必须快速分析收集的数据，得出结论，并确定地下实际情况。发生问题时，必须立即向矿调度室和高级工程师报告数据。要做好所有预防措施，保证井下工人的安全工作环境。地下综采工作面开采工作相关人员应加强综采工作面地质预报工作，确保综采工作面受地质条件影响，避免暴露危险。发现危险情况时，请及时将数据传输到地面监视站，组织工人有序撤离。前方产生特殊地质结构前及时调整工作面开采布局，减少人工作业对地质结构的

影响，有效加强工作面顶板安全控制管理^[4]。

3.3科学布局工作面

科学布局工作面，对于促进煤矿综采工作的顺利展开具有至关重要的作用。因此，工作负责人就应详细的调查和研究煤矿开采位置的地质地貌构造状况，并经过一定的实践经验来制定符合实际需求的工作面设计规划，从而能有效的保障综采工作的安全展开。此外，不仅要科学的布局整个综采的工作面，而且还应充分的提高通风口选择的合理性，这样就能在一定程度上有效的避免地下水涌入对综

采作业面的工作产生影响。

3.4维修装置与支架

在进行煤矿开采时，一般为了方便开采操作，同时提高整个操作的安全性，会用到各式各样的辅助工具，比如支架等，可以在很大程度上简化相关操作。但是如果这些辅助工具出现问题，就会对整个作业带来相当大的困难，同时还会耽误整个开采工作的进程，影响工期，因此要及时的对相关的辅助工具进行检查修理，保证在需要时能够直接应用，这样才能减少不必要浪费，提高工作效率。除此之外，为了适应当今煤矿开采技术的不断发展，满足人们的工作需求，需要对液压支架等设备进行不断的创新，提高它们的稳定性，更好的为整个开采工作服务^[5]。

结束语

由于煤层开采是在地下岩层中进行的，在复杂的地质条件下很容易发生各种灾害事故，给煤矿企业带来巨大的经济损失和严重的人员伤亡。因此，做好顶板管理工作是确保煤矿安全生产的重要前提。要实现顶板管理，就要对顶板中存在的安全隐患及时采取相应的处理措施，从而保证顶板的稳定性。针对过去综采工作面开采中存在的煤层垮落、设计不合理以及液压支架选型失败等问题，提出了一系列的改善措施，以此来对工作面顶板进行有效管理。

参考文献：

[1]于耀宇.煤矿综采工作面顶板管理分析[J].石化技术,2020,27(08):204+211.

[2]郭政华.煤矿综掘工作面顶板管理分析[J].工程技术研究,2020,5(14):196-197.

[3]高作新.煤矿综采工作面的顶板管理方法探析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(11):83-84.

[4]赵阳.煤矿综采工作面顶板管理分析[J].江西化工,2020(03):392-393.

[5]闫志利.煤矿综采工作面顶板管理分析[J].江西化工,2020(03):429-430.