煤礦采煤工作面初次放頂技術(shù)管理問題探討

唐磊

【摘 要】在采煤工作面初次放頂期間，通過對(duì)各類頂板礦壓活動(dòng)規(guī)律的觀測(cè)，確定初次放頂?shù)母黜?xiàng)參數(shù)及計(jì)算方法。以指導(dǎo)初次放頂工作。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行了礦壓分析和總結(jié)，根據(jù)初次放頂頂板情況進(jìn)行了合理分類。并對(duì)礦壓觀測(cè)站的建立、礦壓觀測(cè)和壓力顯現(xiàn)情況提出了指導(dǎo)性的管理措施。對(duì)初次放頂?shù)墓芾砉ぷ魈岢隽司唧w的技術(shù)管理措施，并取得了明顯的效果。

【關(guān)鍵詞】初次放頂；礦壓觀測(cè)；支護(hù)措施

所謂初次放頂，即初采工作面從開切眼開始到工作面直接頂冒落的高度達(dá)到采高的1.5至2倍，此階段工作面的垮落稱為初次放頂。技術(shù)管理表明，工作面初次來壓的技術(shù)管理是加強(qiáng)頂板管理、減少頂板事故、保證安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。特別是初次來壓正確預(yù)報(bào)和初次放頂期間的頂板控制，對(duì)杜絕傷亡事故具有積極作用。

1.堅(jiān)硬頂板初放期間的安全威脅

堅(jiān)硬頂板在工作面回采過程中不能隨工作面的推進(jìn)而及時(shí)冒落，容易在采空區(qū)形成大面積的懸頂。當(dāng)懸頂達(dá)到一定面積時(shí)會(huì)因直接頂?shù)膩韷簲嗔讯蝗幻奥?，其危害如下?/p>

（1）造成工作面片幫、掉頂。

（2）上下順槽頂、底及2幫移近量大，不能保證有效的通風(fēng)斷面。

（3）支架立柱下縮量在短時(shí)間內(nèi)急劇增大，甚至被壓死。同時(shí)，頂板突然大面積冒落容易損壞工作面的支架等設(shè)備。

（4）由于頂板懸空面積大，突然冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊氣流也對(duì)工作面的人員造成安全威脅。

2.正確進(jìn)行初次來壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

為了防止采煤面由于頂板的裂斷，支架阻力不足以抗衡巖梁的回轉(zhuǎn)，造成大面積壓垮工作面事故，在搞清采煤工作面必須控制巖層的性質(zhì)及范圍，預(yù)報(bào)直接頂、老頂?shù)牧褦噙\(yùn)動(dòng)發(fā)展過程的基礎(chǔ)上，積極開展對(duì)采煤面初次放頂監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)頂板安全管理工作中發(fā)揮作用。初次放頂監(jiān)測(cè)技術(shù)包括三部分：①監(jiān)測(cè)儀表的設(shè)置要得當(dāng)；②對(duì)礦壓顯現(xiàn)進(jìn)行綜合判斷；③根據(jù)判斷預(yù)測(cè)要有一套現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)會(huì)診，制定措施，加強(qiáng)支護(hù)的制度。

監(jiān)測(cè)儀表主要是頂板動(dòng)態(tài)儀（精度達(dá)1‰mm）?？稍诓擅汗ぷ髅嫔稀⑾孪铮扛?m各安設(shè)3臺(tái)頂板動(dòng)態(tài)儀，在工作面中部分別在初排和末排各安設(shè)1臺(tái)頂板動(dòng)態(tài)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.初次放頂期間頂板控制的特殊措施

（1）在初次放頂期間，對(duì)直接頂板必須采取“限定變形”的準(zhǔn)則，最大限度地保證直接頂與老頂不出現(xiàn)較大的離層，在控制范圍內(nèi)，保證直接頂完整。一是防止直接頂破碎發(fā)生漏冒和回柱時(shí)頂板跟下傷人事故；二是防止因老頂來壓時(shí)對(duì)直接頂產(chǎn)生沖擊，造成切頂垮面事故。這就是要求采煤工作面從切眼推進(jìn)開始，狠抓初排支柱的初撐力（不小于90kN）；同時(shí)要抓好對(duì)支柱根根、班班進(jìn)行支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)，保證支柱的有夠支撐能力，這應(yīng)當(dāng)作為現(xiàn)場(chǎng)會(huì)診的主要內(nèi)容。根據(jù)我礦多年現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)，支柱有效支撐能力保護(hù)條件主要是抓好“兩個(gè)質(zhì)量，三個(gè)環(huán)節(jié)”，即抓支柱的維修質(zhì)量和支柱的支設(shè)質(zhì)量；三個(gè)環(huán)節(jié)主要是抓泵站壓力不低于規(guī)定要求，底板軟要穿合適的柱鞋，每一班要對(duì)初排支柱進(jìn)行二次注液。只有保證了支柱的有效支撐能力，才能使支柱在“限定狀態(tài)”下工作，使直接頂?shù)奈恢糜芍Ъ茏枇ο薅?，把頂板下沉量控制在支柱縮量（包括壓縮煤粉，鞋、帽等輔助性支護(hù)物的縮量）和頂板允許彎曲值以內(nèi)，不發(fā)生頂板破碎冒落事故。

（2）對(duì)老頂?shù)目刂拼胧Ｔ诔醮畏彭斊陂g，直接頂初次垮落到老頂?shù)谝淮慰迓潆A段，不但要管好直接頂，而主要是抓好對(duì)老頂?shù)目刂?。隨采煤工作面推進(jìn)，老頂達(dá)到其極限跨度而撓曲下沉，直接頂也隨之下沉。根據(jù)這一動(dòng)態(tài)，綜合礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及特點(diǎn)，對(duì)老頂來壓進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。根據(jù)預(yù)報(bào)放頂小組要立即再次組織進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)會(huì)診，采取針對(duì)性的加強(qiáng)措施，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，在基本支柱齊全，并保證其有效支撐能力基礎(chǔ)上，使用好叢柱、戧柱、戧棚等特殊支護(hù)，來提高支護(hù)強(qiáng)度，使支架在老頂“給定變型”狀態(tài)下發(fā)揮作用，防止發(fā)生大面積壓垮，推垮工作面事故，安全渡過老頂初次來壓階段。

老頂斷裂垮落后，作用于煤壁前方的支承壓力高峰向深部轉(zhuǎn)移，采煤面和上下兩巷礦壓顯現(xiàn)減弱，采煤工作面進(jìn)入正常推進(jìn)管理階段，仍然要繼續(xù)抓好直接頂?shù)墓芾?，防止局部冒頂事故的發(fā)生。

4.初次放頂?shù)墓芾?/p>

4.1領(lǐng)導(dǎo)重視，層層抓管理

生產(chǎn)礦長(zhǎng)是回采工作面頂板管理的第一責(zé)任者，主要職責(zé)職責(zé)是組織初次放頂領(lǐng)導(dǎo)小組，檢查初次放頂進(jìn)展情況，解決初放面存在的隱患和問題，在頂板管理上負(fù)全面責(zé)任；礦總工程師負(fù)技術(shù)管理責(zé)任，使制定的規(guī)程措施具有科學(xué)性、先進(jìn)性、針對(duì)性、指導(dǎo)性，并監(jiān)督實(shí)施從技術(shù)上把好關(guān)。采煤隊(duì)主要職責(zé)是按規(guī)程規(guī)定搞好工程質(zhì)量，加強(qiáng)管理，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)。安全監(jiān)督部門主要是監(jiān)督檢查規(guī)程措施落實(shí)兌現(xiàn)情況，檢查安全隱患，并監(jiān)督整改，把好安全關(guān)。技術(shù)、調(diào)度、供應(yīng)等部門要各盡其責(zé)，做好業(yè)務(wù)保安。采煤隊(duì)長(zhǎng)直接抓好安全技術(shù)措施的落實(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度。

回采工作面的放頂距離和方法要在規(guī)程中有明確規(guī)定，并由總工程師組織專業(yè)人員制定初次放頂安全技術(shù)措施。初次放頂?shù)捻敯迕奥涓叨缺仨氝_(dá)到采高的2倍以上。

4.2領(lǐng)導(dǎo)跟班，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理

依靠科技進(jìn)步，采用科學(xué)手段，全力抓住作為初放主要矛盾的支柱初撐力，工作阻力的鑒定及現(xiàn)場(chǎng)整改，堅(jiān)持研究、決策再兌現(xiàn)的循環(huán)工作。每個(gè)跟班的放頂領(lǐng)導(dǎo)小組成員必須熟知有關(guān)規(guī)定，如泵站壓力達(dá)到18MPa，要懂鑒定、會(huì)記錄、會(huì)分析，親自鑒定支柱的初撐力和工作阻力，切實(shí)掌握工作面的支護(hù)質(zhì)量和頂板動(dòng)態(tài)，做到心中有數(shù)。在初放期間要加強(qiáng)觀測(cè)，重點(diǎn)觀測(cè)區(qū)應(yīng)放在靠近放頂線的末排支柱，異常段及有構(gòu)造變化、懸頂、局部冒頂區(qū)等特殊地點(diǎn)上下端頭、機(jī)、風(fēng)巷超前支護(hù)，要采用巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。觀測(cè)數(shù)據(jù)要齊全、完整、真實(shí)，對(duì)宏觀情況有重要記述，對(duì)存在的隱患可提出建議，放頂領(lǐng)導(dǎo)小組成員在原始記錄上簽字。放頂領(lǐng)導(dǎo)小組成員對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，立即在現(xiàn)場(chǎng)組織整改。如對(duì)初撐力未達(dá)到要求的支柱采取二次補(bǔ)液等。確保支柱的初撐力和工作阻力。

4.3組織學(xué)習(xí)、增強(qiáng)職工的質(zhì)量意識(shí)

若人員素質(zhì)不高，質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，管理工作跟不上去，再先進(jìn)的技術(shù)，再好的措施也不能確保安全生產(chǎn)。近幾年，要在人員素質(zhì)上狠下功夫，全礦從上到下組織學(xué)習(xí)，努力提高職工隊(duì)伍的技術(shù)水平，注重抓質(zhì)量問題，隊(duì)干部經(jīng)常給工人上質(zhì)量教育課，增強(qiáng)了職工的質(zhì)量意識(shí)，達(dá)到各負(fù)其責(zé)，從而保質(zhì)保量地完成任務(wù)。為安全初次放頂工作起到了重要作用。

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