煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探讨

煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探讨

张晶

盘州市蟒源煤矿 贵州 六盘水 553505

摘要：现阶段，基础建设的发展迅速，煤矿采掘工作具有复杂性和危险性等，煤矿井下采掘过程中经常发生一系列安全事故，并且由采掘过程中工作面顶板出现问题引发的安全事故占较高比例。因此，对煤矿井下采掘过程中的工作面顶板进行管理迫在眉睫，这是煤矿生产得以安全进行的必不可少的重要环节之一。在工作面顶板管理过程中，应该着重监控由于顶板故障而引发的安全事故，有效预防事故的再次发生，进而促进煤矿井下采掘工作的顺利进行，这对中国煤矿行业的长远发展具有重要的意义。

关键词：煤矿采掘工作面；顶板管理问题；处理方法探讨

引言

可视化管理就是通过对电子信息技术的合理应用，使管理者能够有效掌握管理对象具体情况，实现管理工作可视化与透明化，更好的完成相应管理作业。煤矿采掘工程是一项变化特殊较为特殊的工程，对于该项工程动态管理应用可视化管理技术，不仅可以提升工作效率，而且也能够提高作业安全性。

1煤矿采掘工作面顶板概述

煤矿井下采掘工作的顺利进行离不开对工作面顶板的管理，一套良好的工作面顶板管理体系对煤矿井下采掘的工作效率和质量至关重要。如果煤矿企业对采掘中工作面顶板管理的重视程度不够，顶板管理体系混乱，就会导致煤矿采掘过程中出现顶板冒顶或者塌陷等安全问题。这些安全问题会延缓煤矿采掘的正常进行，严重时还会导致人员伤亡，不仅给煤矿企业造成了很大的经济损失，也给中国整个煤矿行业带来非常不好的影响。要想防止煤矿井下采掘过程中工作面顶板出现安全问题，就要加强对工作面顶板的管理，而加强工作面顶板管理的首要问题就是要掌握工作面的种类，清楚地知晓井下采掘过程中工作面顶板所属的种类。在煤矿井下采掘过程中，由于采掘次数多，工作面回采频率高，工作面地质构造有所变化。具体而言，煤矿顶层主要是由特别疏松的土层构成，其地质构造非常不坚固，这就是属于易冒落的工作面顶板。对于这种类型的工作面顶板，在井下采掘时就会立即掉落下来，严重时会将整个煤矿井下都填满，引发十分严重的顶板安全事故。在煤矿井下采掘过程中，有些工作面顶板很容易坍塌。这是因为煤层上部顶板高度偏小，若煤层上部与顶板连接比较松散，在掘进过程中就容易坍塌；反之就不容易坍塌，但时间越长其顶板坍塌的风险也就越大。对于顶板很难脱落的工作面，在煤矿采掘过程中，旧的顶板还附着在上面，导致在井下开采过程中工作面不易沉下去，不利于煤矿采掘工作的顺利进行。综上所述，在煤矿采掘过程中，工作面顶板分类较多，对采掘进程影响很大。因此，要尽可能避免采掘工作面顶板管理中存在的问题，以加强煤矿工作面顶板管理，进而促进煤矿井下采掘工作的顺利进行，提升煤矿企业的综合经济效益。

2粉尘产生及产尘点

随着煤矿机械化程度以及生产效率的提高，矿井产尘量及产尘点也在不断地增大增多，主要粉尘在割煤、装煤、运煤的过程中产生，影响粉尘产生的因素有自然因素和技术因素，采掘机械化程度、地质构造及煤层的赋存状况、采煤方法、截割参数、煤的运输与装载方式及通风状况等。对于采煤工作面而言，产尘量最大的过程就是割煤过程，而机械化程度越高，产尘量就会越大，主要产尘点包括割煤、拉移支架、运输机头转载点、皮带机头转载点、顶板垮落过程中、以及其他零散作业时。对于掘进工作面产尘量最大的就是掘进机截割过程，同样机械化程度越高，产尘量就会越大，主要产尘点包括掘进机截割点、支护过程中、皮带转载点、喷浆作业点、其他零散作业，要想降低或消除粉尘危害最主要的就是减少产尘点、降低产尘量，使用最多的最为有效防尘措施就是湿式作业，喷雾、水幕除尘、以及其他先进的除尘器还有防尘技术，比如说使用干雾和声波来降低粉尘，不断地研究二次负压降尘、湿式旋流除尘、以及泡沫除尘等先进的技术，但在我国煤矿生产中最多使用的还是湿式除尘技术。

3煤矿采掘工作面顶板管理优化

3.1可视化化管理技术概述

可视化管理技术以计算机图形学和图象处理技术为基础，将生产作业中涉及到的计算结果和抽象数据都转变为图形，通过三维立体方式展现动态图象，这种方式具有通俗易懂、简单形象，管理通过对可视化管理技术的应用，能够实时掌握管理对象的具体情况。煤矿采掘工程中会应用到不同类型的可视化管理润建，CAD和GIS是最常用的两种可视化管理软件。目前，CAD软件已经被合理的应用到了煤矿工程中各个环节中，主要是通过对计算机进行合理应用，完成对井巷工程、设计采矿方案、矿道立体图等各种图形的绘制与编辑。CAD软件在具体应用期间的优点是绘图功能强大，但不包含地理属性，而且没有与数据进行兼容连接，难以实现对地理和空间数据的更新。GIS是以地理空间数据作为基础，对空间数据进行全面采集、管理、操作、模拟等各项操作，最终通过立体方式，显示采掘工程具体现状。以CAD、GIS等平台为基础的煤矿采掘可视化管理技术，该项技术在具体应用期间，就是实时现将煤矿采掘作业中形成的各项动态可变数据，以CAD和GIS图形和数据管理功能，动态监管煤矿采掘过程中，在提高工作效率同时，降低事故发生几率。

3.2加强煤矿采掘工作面顶板管理的方法

工作时，采取一定的措施保证煤矿采掘过程中工作面顶板的稳定性和坚固度。采掘过程中一定要严格遵循相关操作规定和标准，可提前对工作面顶板进行支护，测试支护操作后顶板的稳固性，使其处于支护标准范围内，保证作业安全。在煤矿井下采掘过程中，当工作面顶板出现问题时，井下施工人员要具备处理突发事故的能力，需要在第一时间采取有效的措施解决出现的问题，尽可能减小对煤矿企业造成的经济损失。另外，在煤矿采掘之前，要做好地质勘探，针对不良的地质构造特征，提前采取措施进行支护施工，从而为煤矿井下采掘施工作业打下坚实的基础。同时，要加强对工作人员素质的培训。对于煤矿企业而言，提高煤矿采掘施工人员的综合素质，对促进煤矿井下采掘作业顺利进行具有重要的意义。在对工作人员进行培训时，不仅要注重培养采掘施工人员的安全意识，也要培训这些人员的专业能力，这样他们才能更好地进行工作面顶板安全管理，促进煤矿企业安全生产。

3.3地质构造特征

在进行煤矿采掘工作时，不可避免地受到井下工作面地质构造特征的影响。一方面，如果工作面顶板土层厚度较大，就会由于产生分力而使得顶板承受的压力加大，久而久之就会导致顶板变形；另一方面，在煤矿井下采掘过程中，如果工作面顶板出现断裂的现象，采掘工作面就会产生各种各样的相互作用力，进而形成一种复杂的应力，导致工作面出现一些岩石块，影响工作面的稳定性，严重者甚至会导致工作面瓦解分裂，对煤矿生产安全造成不良的影响。

结语

合理结合CAD、GIS和可视化技术，能够赋予图形地理属性和空间属性，进而确保煤矿开采作业顺利、安全进行。

参考文献

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作者简介：张晶，1973.12-，男，汉族，贵州水城人，2010年1月毕业于贵州省六枝特区职业技术学校，煤矿开采技术专业，中专学 历，现在盘州市蟒源煤矿，从事煤矿采掘副总工作。

工作单位：盘州市蟒源煤矿

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