煤礦采掘工作面頂板管理問題探析

劉邦強(qiáng)

摘 要：在煤礦安全生產(chǎn)管理工作中，采掘工作面頂板管理是其難點(diǎn)和重點(diǎn)。做好采掘工作面頂板管理工作，有利于提高煤礦生產(chǎn)的安全性，保證煤礦采掘工作的順利進(jìn)行。因此，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，分析了煤礦采掘工作面頂板管理存在的問題，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；采掘工作面；煤炭資源；冒頂事故

中圖分類號(hào)：TD327.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.090

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤炭資源的需求量日益提升，帶動(dòng)了煤礦開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，煤礦開采產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)重要的產(chǎn)業(yè)之一，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。煤礦開采本身屬于相對(duì)危險(xiǎn)的行業(yè)，加之在技術(shù)和管理方面存在缺陷，導(dǎo)致我國(guó)的煤礦安全事故頻發(fā)，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。采掘工作面頂板事故是煤礦安全事故之一，因此，一定要做好煤礦采掘工作面頂板管理工作，從而提高煤礦生產(chǎn)的安全性。

1 煤礦采掘工作面頂板事故的類型

煤礦采掘工作面頂板事故的種類非常多，主要可總結(jié)為以下3種類型：①煤壁周圍出現(xiàn)的冒頂事故。在一些煤層的直接頂中，因存在原始裂縫和人為采動(dòng)而導(dǎo)致頂層產(chǎn)生相互交錯(cuò)的裂縫，加之支護(hù)支架等措施不到位，煤壁周圍會(huì)因受到壓力而出現(xiàn)塌陷的情況。②放頂線周圍的冒頂事故。在采煤過程中，隨著時(shí)間的推移，頂板下沉的趨勢(shì)會(huì)越來越明顯，進(jìn)而出現(xiàn)大量的游離巖塊，這會(huì)對(duì)穩(wěn)定性較差的支架造成嚴(yán)重的影響。此外，支護(hù)結(jié)構(gòu)的撤出也極易引發(fā)頂棚冒落的情況，進(jìn)而威脅著采礦工人的生命安全。③巷道掘進(jìn)工作面的頂板事故。在巷道掘進(jìn)中，如果在未采取支護(hù)措施時(shí)發(fā)生了上層巖石失去支撐的情況，則極有可能引發(fā)冒頂事故。

2 完善頂板管理的措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)穩(wěn)定煤層頂板的管理

管理人員應(yīng)嚴(yán)格控制支柱的質(zhì)量，并定期檢查支柱的情況。一旦發(fā)現(xiàn)其存在安全隱患，則應(yīng)及時(shí)采取有效的解決措施；正確使用端頭出口支護(hù)、幫貼支護(hù)、切頂支護(hù)和超前支護(hù)，以防發(fā)生頂板事故；重視初次放頂工作，嚴(yán)格按照規(guī)章制度作業(yè)，并做好各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接工作；根據(jù)頂板管理工作的實(shí)際情況制訂相關(guān)的規(guī)章制度和管理細(xì)則，確保各項(xiàng)管理工作落到實(shí)處；實(shí)行管理責(zé)任制，明確具體的責(zé)任人，從而增強(qiáng)工作人員的責(zé)任心，完善頂板管理工作。

2.2 加強(qiáng)對(duì)局部厚煤層頂板的管理

煤礦采掘工作面與局部厚煤層相遇時(shí)，會(huì)出現(xiàn)礦壓異常、各個(gè)煤層間形成離層的情況，加之受到各種因素的影響，頂板將出現(xiàn)不同程度的冒落現(xiàn)象。針對(duì)此種情況，管理人員一定要選擇支撐力較大的支護(hù)方式，并在構(gòu)造帶的兩側(cè)采用回采支護(hù)的方式支護(hù)。

2.3 加強(qiáng)對(duì)工作面棚頂頂板的管理

管理人員應(yīng)根據(jù)煤層頂板冒落與端面的距離確定棚頂管理的方法。如果冒落與端面的距離不超過1 m，則可臨時(shí)在塌冒區(qū)鉆眼并插上直徑為32 mm、長(zhǎng)度為2.3～2.7 m的鋼針；如果二者的距離已超過1 m，則必須在機(jī)炮巷道的棚頂內(nèi)施工。

為了進(jìn)一步提高煤礦開采的安全性，需要從而冒落區(qū)的一側(cè)開始，在擋煤板外設(shè)置一定數(shù)量的工字鋼架，并敲幫問頂，以保證頂板所受的壓力在允許范圍內(nèi)；提前在懸臂梁的煤壁附近放置1根與煤壁平行的長(zhǎng)方形木板。

為了預(yù)防頂板的二次冒落，需要在機(jī)炮道內(nèi)設(shè)置單體液壓支柱，并使用采煤機(jī)進(jìn)行多循環(huán)作業(yè)。

2.4 加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)工作面、巷道頂板的管理

煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用“三小”技術(shù)和光爆錨噴技術(shù)，從而提高自身的開采水平；大力應(yīng)用新型支護(hù)材料，比如采用錨網(wǎng)、錨梯形鋼筋梁等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錨桿，并不斷推廣小錨桿、小鉆頭和小藥卷技術(shù)；根據(jù)巷道的穩(wěn)定性選擇錨桿的長(zhǎng)度和錨固力。

巷道頂板巖石的類型較多，主要包括泥頁巖、石灰?guī)r和砂巖，其松動(dòng)范圍分別為1.2～2 m、0.4 m和1.0～1.2 m。無論支護(hù)哪一種巖石，錨桿的錨固力都應(yīng)保證在20～40 kN。除了在支護(hù)一些較為堅(jiān)硬的巖石頂外，一定要使用前探梁，從而提高施工的安全性。目前，比較常用的前探梁分為一梁二環(huán)和一梁三環(huán)兩種。此外，還應(yīng)在煤礦采掘工作面兩側(cè)7 m的范圍內(nèi)沿空送巷，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工作面兩側(cè)的挖掘范圍，并設(shè)置≥30 m的護(hù)巷煤柱，以提高巷道的支撐力。

3 結(jié)束語

總而言之，加強(qiáng)對(duì)煤礦頂板的管理有重要的現(xiàn)實(shí)意義，有利于提高煤礦生產(chǎn)的安全性和保證井下工人的生命安全。因此，煤礦生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)管理人員一定要重視頂板管理工作，提高自身的管理水平，并積極采取有效的措施提高頂板管理工作的質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)煤礦開采產(chǎn)業(yè)獲得更好的發(fā)展。

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〔編輯：張思楠〕