探析综采工作面顶板控制技术

探析综采工作面顶板控制技术

王虎

淮北矿业集团袁店一井煤矿 235100

【摘要】煤矿综采联合工作面是煤矿开采的基本工作面，是煤矿运作中核心运作环节。在开采深度越开越大和开采的工艺越来越多样的今天，为进一步提升煤矿开采工作的效率，需要相关研究人员加大对煤矿综采工作的研究力度，进一步实现系列的技术改进。其中，在煤矿开采作业中，：顶板控制是保证综采工作顺利开展的基础，如果顶板控制不佳，将会对煤矿工作的开采工作带来诸多的安全隐患。因此，本文对于煤矿综采工作面顶板的控制技术设计展开了多角度的探究分析，为提高煤矿开采工作的安全性，通过依据实际环境问题，煤矿综采进行合理的选择，并对工作面的顶板控制技术进行了综合性探究分析。

【关键词】综采工作面；顶板支护；控制技术

在当前阶段需要高度关注煤矿开采效率与安全管控两方面,这是煤矿开采工作的重要工作点。煤矿综合开采工作面由许多环节构成，每一个环节的安全运行都对整体性有着影响，其中，煤矿综采工作面顶板控制技术是重要的技术实施环节，是保障整个煤矿开采工作顺利、安全生产的重要基础保障。因此，煤矿企业必须在当下高度关注顶板控制技术的研发以及应用,依托安全生产体系以及各项建设性准则对煤矿的支护进行全面的把控，这是提升煤矿工程作业效率的有效方法。

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2. 综采工作面安全的重要性

在煤炭的开采工作中，工作台面煤层上方的岩层事故已经算是发生概率比较高的，只要发生了顶板事故，就会在很大程度上严重损害一线工人的生命安全和煤炭企业的财产安全。这些都对井下的工作人员的人身安全造成了很大的隐患，这种人身安全的隐患会影响我国正在寻求不断发展的煤炭产业领域，煤炭行业只要想持续的经营就必须要解决生产建设中的安全问题，根据有关机构的数据统计，在煤矿行业的各种类型的自然灾害所造成的严重安全事故中，煤层上方的岩层出现问题所引起的人员伤亡相关事件就大概占了所有矿井所发生的伤亡事件人数的四成，这个比例多么的触目惊心。因此，人们开始把注意力聚焦到了这个煤层上方的岩层事故问题上，在日常的井下挖掘生产过程中一定要对煤层上方的岩层进行严格的安全监控管理，这时候实是特别需要在如何加强综合机械化采煤工作面煤层上方的岩层管理的方面去探索一下，这个提议对于以后提高煤矿安全生产的安全性方面、减少这一类安全事故的发生肯定是非常有用的，同时还给井下的安全挖掘生产工作配备了更加安全的基础条件。

2、影响支架选型的原因

2.1 顶板条件

在支架的选择时，需要综合考虑的就是顶板涉及的条件。采场直接顶以及基本顶的现实状况就是直接影响支架选择的重要因素。直接顶的分层厚度控制、基本发育状况以及岩石裂缝等状况，直接的影响着支架对于直接顶的作用位置以及统筹力的分布。在基本顶的状态控制上，需要一些硬度的情况以及铰接梁基本的厚度进行把控，去进一步的控制整体支撑力的大小以及伸缩作用点。在一般的情况下，支架的联合整体性选型原则：直接顶的条件为中等稳定以下，基本顶的压力状况不明显时，需要对支架的选择尤为慎重，一般选择掩护型支架，这个时候配套的使用一些可以确定顶梁长度的机械；直接顶中等稳定的情况下，直接顶的压力状况比较明显的时候，采用的是支护掩护形式的支架，再对基本的运行阻力进行系统的计算；基本顶的压强较大时，选用支护式的支架，进一步的计算工作的阻力；当煤层直接的处于坚硬岩石之下时，一般选用的是支护掩饰式或者支撑式支架。

2.2 底板的条件

在煤矿各种技术的控制实施时，通过选用一种基本的理论状态去进行把握控制。在底板的选择上，如果本身较为坚硬，而且具备较大的抗压强度，支架与周边围岩的配合较为的良好，支架才能更好的更好的性能。

2.3 煤层的基本倾角

在煤矿的安全开采过程中，应当避免在煤层倾角比较大的位置去采用综采的方式进行。在煤层倾角比较大的位置，一些综采工作面的支架无法发挥一些最好的性能。当基础煤层的基本倾角大于12度时候，应该立即采取一些支护设定，在外围安装一些防倒防滑的基本装置，进一步的统筹保护支架的稳定性能[1]。

3、工程中液压支护过程中基础初撑力的选择

为了有效的防止基本顶以及直接顶出现一些离层分析的状况，支架的初撑力应该可以使得直接顶的重量达到基础性的支撑，所以可以得出基础的结论。支架的初始支撑力等于支架在最小采高时后柱处的顶板最大下沉量的渐变和乘以基本的系数，然后除以泵站工作压力的基础损失系数与支撑系数的乘积。在基础的公式运用中，我们通过选用泵站的工作压力损失系数为0.8。在基础的情况下，直接顶出现不稳定的情况下，支架的初撑力一般设定的工作阻力为70%到80%，直接顶为中等轻度的稳定时，支架的初撑力一般设定为工作阻力70%，直接顶稳定的时候，支架的初撑力设定为工作阻力的60%到70%。在实际支架的支撑力的设计对比中，为了凸显设计之初的联合效应，一般设定初始化的支撑力为70%到80%。

4、工程中液压支架基础工作阻力的确定

在煤矿基础设备的联合运行过程中，基础煤层一般液压阻力有着严格的限制。在综采工作面液压支架工作阻力的确定上，应该与单体液压的支柱基本的方式得到确定。一般来说，支架的基础重量等于4到8倍的高层岩体重量，对顶板的基础作用无法得到准确的实施确定。在基础的作用顶板上，需要对支架力进行一些评估，然后作为主动力的过程去进行煤层机体的开采。

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6. 工程中液压支架架型选择以及支护强度的确定

针对一些现场实践的研究可以得出，不同的基础顶板需要结合具体的情况做出液压支架的型号以及支护强度的选择。具体的建设要求要符合一定的技术规范，要在国家的安全原则的指引下进行基础理论的建设。政府在实际的工作中要牢牢地结合实际进行工作。通过法律以及规范的要求进行活动生产，在承担一些相关责任的基础上，要保证一些工作环境状况的实施，对于安全要全方位的进行把控。液压状况的选择要结合规范，进行一些科学性的投资建设，从科学化的标准出发，深入实际去了解一些状况。增强企业的防范风险的意识，全面的建立健全煤矿安全生产的风险评估的机制。煤矿的开采是一个危险性较高的工作，所以，建设一种相关的评估监测机制是十分必要的。煤矿部门应该结合自己的一些情况，对管理部门的相关状况进行全面的把控评估。通过一些合理性的引导去建立风险评估的指标机制，建立一种合理评价的体系。

6、结束语

总之，在煤矿安全生产的技术过程中，依据独特的支护板的选择可以起到独特性的效果。在整体性质的安全生产的过程中，我们的煤矿企业依据具体的情况去进行实施，在各方面的基础选择上起着重要的作用。本文就通过一些基础化的理论过程，结合实践操作去进行分析，在对液压的分析中找到突破点。希望本文研究的相关性内容可以给同行业以及工作人员借鉴的作用。

【参考文献】
[1]贾斌权.煤矿综采工作面机械设备高效安装技术研究[J].机 械 管 理 开 发,2020,35(10):177-178.

[2]王晓伟.煤矿井下综采工作面顶板管理的研究[J].石化技术,2020,27(09):240+248.

作者简介：王虎，男，1986年01月出生，安徽宿州人。2011年06月毕业于中安徽理工大学，采矿工程专业，本科学历。现就职于淮北矿业集团袁店一井煤矿。研究方向：矿山压力及围岩控制。