煤礦采煤工作面初次放頂技術(shù)管理問題探討

【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

一、正確進(jìn)行初次放頂

1.直接頂能夠充分垮落

（1）在老頂開始斷裂下沉之前，支柱必須有足夠的初撐力，泵站壓力調(diào)整在18Mpa，以保證支柱達(dá)到7KN的初撐力；從加強(qiáng)支護(hù)入手，防止初次放頂階段兩巷、切眼及采面抽冒頂；采面初次放頂前上機(jī)組開幫，以減少放炮震動(dòng)使頂板產(chǎn)生松動(dòng)。

（2）直接頂、老頂初次垮落步距一般大于10m，來壓時(shí)礦壓明顯，此階段易發(fā)生壓垮型頂板事故。一般在第五個(gè)循環(huán)開始即上礦壓觀測(cè)，根據(jù)頂板活動(dòng)情況，及時(shí)采取有效措施。

2.人工強(qiáng)制初次放頂

（1）初次放頂距離。通過開采經(jīng)驗(yàn)和礦壓觀測(cè)，堅(jiān)硬頂板初次來壓步距在29.8～36.7m，因此，在工作面推進(jìn)20m時(shí)，加強(qiáng)人工挑頂力度，進(jìn)行強(qiáng)制放頂。

（2）垮落高度。強(qiáng)制放頂就是用爆破的方法將頂板人為切斷，使其冒落形成墊層以減弱頂板壓力和冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊載荷。

（3）放頂方法在最初放頂時(shí)，采取小步距、密打眼的挑頂方式，只要眼深不低于2.0m，角度大于75°，呈“八”字打法，也能達(dá)到預(yù)期目的。

3.初次來壓前的壓力顯現(xiàn)

（1）頂板斷裂前煤壁方支承壓力顯現(xiàn)。采面從切眼推進(jìn)后，當(dāng)直接頂和老頂懸露面積達(dá)到一定跨度時(shí)，頂板下沉，作用在煤壁前方的支承壓力逐漸升高，上下兩巷距煤壁由里向外的頂板下沉速度逐漸增大。一般情況下頂板在煤壁前方斷裂，支承壓力高峰很快向煤壁收縮，上下兩巷頂板下沉速度又由外向里升高，大于一排時(shí)，說明頂板來壓隨即開始，伴隨這個(gè)過程，上下兩巷20m內(nèi)兩幫側(cè)壓增大，支架斷梁，折柱增多，片幫加距，斷面縮小。

（2）頂板斷裂前采面礦壓顯現(xiàn)。頂板若斷裂，支承壓力高峰向煤壁收縮，而一排的下沉速度大于末排，這就預(yù)示頂板即將來壓，當(dāng)末排的頂板下沉速度又大于一排時(shí)，說明頂板來壓已經(jīng)開始。同時(shí)，采面煤壁壓酥，打炮眼容易片幫，支柱阻力增大，支柱鉆底，頂板出現(xiàn)平行煤壁的裂紋、夾溝或臺(tái)階下沉，而且常伴有淋水現(xiàn)象。

（3）頂板斷裂前采空區(qū)懸頂狀況。實(shí)踐證明，根據(jù)老頂巖梁活動(dòng)的規(guī)律，利用礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)可知，堅(jiān)硬頂板懸頂一般可達(dá)10刀×15m左右，最多可達(dá)20刀×30m，特別是上隅角由于錨索的應(yīng)力，造成大面積懸頂存在，也極易引起瓦斯積存。

二、初次放頂期間的頂板控制

1.對(duì)直接頂?shù)目刂拼胧?/p>

在初次放頂期間，對(duì)直接頂必須采取“限定變形”的準(zhǔn)則，即最大限度地保證直接頂與老頂不出現(xiàn)較大的離層，在控頂區(qū)內(nèi)保證直接頂完整，不產(chǎn)生臺(tái)階下沉，防止直接頂破碎發(fā)生漏冒和回柱時(shí)頂板跟下傷人，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。這就要求采面從切眼推進(jìn)開始，狠抓一排支柱的初撐力，每次放頂回柱前對(duì)支柱進(jìn)行二次給壓，以保證支柱的有效支撐能力。這在現(xiàn)場(chǎng)管理中應(yīng)作為主要內(nèi)容來抓。

2.對(duì)老頂?shù)目刂拼胧?/p>

隨著采面推進(jìn)，老頂達(dá)到極限垮度而撓曲、下沉，直接頂也隨之下沉。根據(jù)這一動(dòng)態(tài)，使用戧柱和采用軟幫密集柱等特殊支護(hù)來提高支護(hù)強(qiáng)度，使支架在老頂“給定變形”狀態(tài)下發(fā)揮作用，防止大面積推垮工作面的事故，安全渡過老頂初次來壓階段。

三、初次放頂管理

1.領(lǐng)導(dǎo)重視，層層抓管理

生產(chǎn)礦長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。

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。

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。