煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法

煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法

莫正虎  左小兰  张斌斌  闫林

华亭煤业集团有限责任公司

摘要：在社会经济发展、产业转型、人们生产生活方式转变的背景下，对于能源的需求量增加，要求提高，煤矿资源是一种不可再生资源，发挥着重要的作用，对于煤矿企业而言，在煤矿开采过程中需要用到不同的工具、设备和仪器，确保开采更加顺利。在煤矿采掘过程中顶板发挥着重要的作用，对此需要企业加强工作面的顶板管理，确保顶板安全和稳定，避免影响后期采掘工作的进行。如果顶板存在质量问题会严重影响采掘的进行，导致现场安全事故多发，对此需要煤矿企业加强重视，做好顶板管理，并科学分析煤矿采掘工作面顶板管理中存在的问题，根据问题制定解决对策，营造一个安全、稳定的采掘工作面。对此，本文主要浅谈煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理办法，旨在提高煤矿企业的健康发展。

关键词：煤矿采掘；工作面；顶板管理

引言：

在新时期下，社会对煤炭能源的需求增加，推动煤矿开采事业发展的同时，人们也越来越关注煤矿采掘安全问题，为了提高煤矿采掘工作面的安全系数，确保煤矿采掘工作顺利进行，营造一个安全的环境，需要加强煤矿采掘工作面的顶板管理，制定科学有效的控制措施，确保顶板有效发挥实际作用。调查研究发现，早期煤矿采掘中安全事故的发生多是因为工作面顶板引起的，对此需要单位加强重视，全面提升顶板的稳固性和安全性。

一、煤矿采掘工作面顶板分析

根据当前的岩层情况和特点、顶板岩层位置，可以将顶板岩层具体分为以下几种：第一，伪顶岩层。这一岩层处于煤层上方，较薄，容易受到外界因素的影响而垮落，在煤层垮落时会导致整片都掉落；第二，直接顶层岩层，直接顶层处于伪顶岩层的上方，有一部分处于煤层上方，主要成分是页岩和砂岩，较为松脆，容易垮落和坍塌，尤其是在煤矿采掘结束段会因为支架的回收振动导致这一岩层稳定性受到影响而垮落；第三，旧顶岩层。其处于直顶岩层的上方，和直接顶岩层不直接接触，相比于前两种，质地坚硬，厚度强，稳定性强，不受到顶层岩层垮落的影响。考虑到以上岩层的性质，可以将工作面顶板具体分为松软顶板和中等顶板、坚硬顶板三种类型，只有将顶板进行分层才可以更加地管理和应用顶板[1] 。

二、煤矿采掘工作面顶板问题处理方法

（一）加固局部厚煤层顶板管理

因为当前煤矿资源需求量增加，煤矿资源开采程度逐步加深，因为每层煤层是相连的，如果压力较大会出现分离现象，顶板会在煤层分离的情况下无法承受其较大的压力稳定性降低，如果人们想要提升顶板的支撑力就需要对局部的煤层顶板进行加固处理，有效提高煤层的承重力，减少冒顶事故的发生，当前常见的加固方法为回采支护方法，具体的操作如下所示：第一，在构造带两侧设置支护。这种方法操作简单，应用范围广，可以提高煤层稳定性，在早期施工时人们先需要处理局部岩层，填充凹陷段，这种方法效果不佳，效率低下，对此就需要采用支护方法来解决。第二，木垛支护。这种方法操作简单，相比于第一种优势显著，可以扩大支撑面积，在操作时不会受到外部环境的影响，在施工时需要根据开采的高度选择这种方法，有效提升支护结构的稳定性，避免支护结构在采掘进行中发生位移变化。

（二）工作面煤层顶板的安全管理

想要提升煤矿采掘工作面煤层顶板的稳定性就需要根据国家规范要求做好安全防护工作，加强安全防护管理，在安全防护工作中需要根据支护结构特点选择不同的支架，确保支架符合行业规范和国家标准，可以将底板和顶板有效结合，避免在后期出现支架晃动的问题。且在炮采作业中，人们需要在现场范围内仔细检查，预留充足的安全距离，如果遇到有特殊的地质条件，则需要扩大安全检查范围，确保及时发现支护结构损坏和故障的问题，如果支护结构存在稳定需要第一时间检修和处理。总之，顶板支护结构本身就是一个复杂的结构体，想要发挥其作用，就需要确保后期道路通畅，一般在爆破结束后就需要即刻进行支护操作，避免出现空顶作业，在爆破采掘进行中要安排专业技术人员进行，做好现场监督和管理，及时发现存在的安全隐患问题[2] 。

（三）制定掘进工作面和巷道顶板安全管理办法

为了更好地满足不断变化掘进环境的需求，需要引进先进的开采工艺和技术，比如大跨度叠加支护和锚索支护，支护工艺可以应用在大型设备和工作面之间的撤回活动中，可以有效解决以往锚杆设置中的问题。对于巷道顶板需要从以下两个方面进行：第一，选择光爆锚喷技术。在这种技术下可以有效解决传统巷道掘进过程中存在的问题，可以突破传统硬岩巷道的限制；第二，根据巷道内岩体的性质选择不同的锚杆，如果遇到软岩，则需要将掘进头控制在合理范围内，确保岩体松动适中，如果遇到硬岩，则不需要预留范围。

三、结束语

总之，在煤矿采掘进行中，人们需要根据围岩变化情况构建工作面顶板，把握煤矿顶板周围的岩层状态可以更好地管理煤矿采掘工作面顶板，有效发挥工作面顶板的作用和优势，可以更好地推进掘进工作面进行。

参考文献

[1] 韩丛波.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].引文版：工程技术, 2020(5):90-90.

[2] 高永杰.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].西部探矿工程, 2023, 35(11):125-127.