大采高综采工作面顶板控制技术应用探析

大采高综采工作面顶板控制技术应用探析

沈志成

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司 063108

摘要：为进一步提升煤矿开采工作的效率,当前研究人员需要加强对煤矿大采高综采工作的研究力度,分析顶板控制技术在实际作业期间的表现,结合顶板控制技术在工作中的应用情况,对机械设备以及相关技术的使用方式进行整理,以下将围绕初次放顶顶板控制技术在综采工作面的工作进行论述。

关键词：大采高；综采工作面；顶板控制技术；应用

0引言

大量综采实践表明，在进行厚煤层的开采时，选择使用分层开采技术或者选择使用放顶煤开采，虽然能够取得较好的开采效果，但是整体投入较高、设备搬家相对较多、开采工艺较为复杂的问题突出。为了更好提升厚煤层综合开采的效果，推动煤炭企业生产的高质高效发展，选择使用大采高一次采全高的开采方式，对于提升厚煤层开采效果非常明显。但是在大采高过程中，影响该项技术的关键之一就是做好顶板控制。因此，对大采高综采工作面顶板控制技术应用进行分析有着较为重要的意义。

1大采高综采技术

多数大采高综采工作面内部的技术指的是通过利用双滚筒采煤机来将煤层调整到合适的厚度。并让整个刮板运输机来更好地进行运煤。必要时也可以借助常用的液压支架来全面地进行控制。这就是常用的大采高综采技术。这种技术不仅能够在短时间内来回收煤炭，还能够采集出纯度更高的煤炭。相比其他技术，这种技术有很多优点，更能够在使用的过程中提升采煤工作的情况，最终降低煤矿事故的发生概率。因此，如果专业人员能够大面积地推广存在于采高综采工作面内部的控制技术，就可以让我国煤炭行业更好地向前发展。

2初次放顶顶板控制技术在工作中的应用

2.1综采面顶板控制技术

综采面顶板控制技术在初次放顶施工期间应用极为频繁,能在提升初次放顶作业质量效率的同时,保障工作人员人身安全,是煤矿工程得以顺利推进的有力保障。工程团队使用综采面顶板控制技术,确定技术操作流程,并在敲定技术操作要点后,完成工程作业不利因素的防护,严格执行技术标准确保支架初撑力在16128KN以上,泵站压力在31.5MPa以上,检测压力表并保证屏幕读数显示正常。综采面顶板控制技术应用期间需要掌握采高达到标准、直割平标准,明确相关标准并做好相关参数的控制工作,在保证接顶严丝合缝,并在班组长的指挥下进行拉排尾架工作,以此完成综采环节的相关工作。2.2端头尾项控制技术

端头尾巷控制技术可以保障初次放顶相关工作安全、稳定的进行,相关操作人员必须在端头尾项控制技术前,掌握尾巷密集柱的牢固度以及连接情况,对牢固程度不达标、没有尾巷密集柱的情况进行相应的处理。安装密集柱需要做好密集柱距离控制工作,将密集柱距离控制在400mm左右。另外,在施工环节中一旦出现上下端头压力增加的状况,需要适量的增加木垛数量,以此提高端头支护作用效果。在端头尾项控制技术应用过程中,还需要在后期做好钢带、锚盘锚杆螺帽等构件回收,避免因相关构件影响到顶板控制作业进度。

3大采高综采工作面正常回采期间顶板控制技术应用

3.1对正常回采期间的中部区域悬顶问题全面做好处理

在大采高综采工作面进行具体回采过程中，如果顶板厚度较大，完整性也非常好，整体也非常坚硬。回采时支架之后的顶板一般情况下不会随着支架而冒落，导致支架后出现了悬顶面积非常大的情况，为了防止顶板出现突然间大面积垮落而形成飓风威胁到现场工作人员生命安全，需要针对性实施超声孔爆破强制放顶措施，有效处理大采高综采工作面中部区域悬顶问题。首先是进行打眼，在打眼时，使用刮板运输机将打眼用的机器运输到强制放顶的具体位置，将大采高支架降一台，在降下位置进行顶板打眼。然后是炮眼布置，每个位置打射一个炮眼，这就是单孔布置炮眼的方式，炮眼的直径一般情况下设置为90mm，具体长度在设置时，炮眼长度需根据支架之后的悬顶的实际距离进行设置，在炮眼布置时，角度设计为向上扬30°，与工作面之间的夹角为30°左右，炮眼方向一般涉及朝向踩空区后方。

3.2大采高综采工作面端头支架后三角区顶板控制

大采高综采工作面，在回采过程中两个端头支架后方形成的三角区域顶板，由于三角效应的存在，一般情况下是不能自行滑落的，特别是其中打设有锚杆、锚索，垮落的难度相对较大，但是随着这块三角区域选定面积的逐步增加，存在飓风安全隐患随之出现，这就需要采用超深孔爆破强制放顶技术或者选择退锚的方法，实现顶板有效控制处理。通常情况下，若为低瓦斯大采高综采，在工作面三角区域悬顶面积超过150m2，或者整体长度大于30m，则需要进行强制放顶。若设计采用退锚措施，则悬顶板面积大于50m2，选顶长度超过10m时则应进行对应的顶板控制。对于超声孔爆破强制放顶，一般在大采高综采工作面端头支架顶梁前方超过0.5m的位置处进行打眼，工作面和炮眼之间呈现90°，炮眼实际仰角设计为30°，每个位置布置炮眼两个，一个布置在航道中心线的位置，另一个布置在副帮位置，两个炮眼之间的距离设计为1m，炮眼深度控制在30m左右。依据顶板悬空实际距离来设计炮眼长度。为了保证安全性，炮眼长度需要超过支架顶梁后端的4m以上。若选择措施进行退锚，则应当将先前打设的锚杆、锚索全部使用退锚机全部退下，特别是其中使用到的锁具、托盘等，在进行具体退锚时，应当将端头支架的顶梁前端作为退锚的基准。通常情况下小于4m。

4大采高综采工作面末采段顶板控制技术

在距离末采主撤通道200m时，技术人员要加强支架压力记录，及时总结分析矿压显现变化规律，以便指导贯通。进入末采段后，要及时进行调整，确保综采工作面两端头推进度相同，同时严格沿顶板回采，生产中各班严格控制安全出口，防止窜动。距主撤通道16．5m进行挂网，挂网应结合矿压显现情况，在无压期问作业。此外，应制定末采贯通安全技术专项措施，并严格遵照执行。

5巷道三角区顶板管理

工作面端头支架必须超前拉出、初撑力符合设定值。巷道采空区悬顶滞后切顶线超过6m或悬顶面积大于10m2时，必须采取相关技术措施防止悬顶面积扩大，主要措施为退锚索，如果现场条件不允许，则可采用垛沙袋墙等措施及时消除悬顶隐患。

6矿压观察

为掌握工作面上覆岩层运动发展规律，岩层移动情况与支架的相互关系以及支架支撑压力的分布规律，提出合理的顶板管理措施，确定回采巷道的支护参数，确定煤壁前方巷道合理的维护范围及工作面端头支护的技术措施等，需要对工作面液压支架压力、巷道顶板离层仪等矿压监测设施进行有效管理，并统计、分析相关记录数据，以便为顶板的安全管理提供科学依据。

7结束语

综上分析，当前综采过程中面临的大采高情况不断增多。同时，在大采高开采过程中做好顶板控制是整个大采高能否顺利完成的关键。因此，这就需要煤矿企业在开采厚煤层时，精准掌握大采高中工作面顶板控制技术关键，结合不同阶段大采高顶板控制不同，采取针对性的措施，全面提升顶板控制效果，确保大采高综采工作面安全性与连续性。

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