綜放工作面架前冒頂的原因及預防處理措施分析

李恒

摘 要：隨著經濟的快速發(fā)展，煤炭作為社會發(fā)展過程中重要的消耗型能源，在社會發(fā)展過程中對其需求量較大，這也在一定程度上促進我國煤礦建設的步伐。近年來在煤礦行業(yè)發(fā)展過程中，各種事故頻繁發(fā)生。這也使人們越來越重視煤礦企業(yè)生產的安全問題。煤礦企業(yè)生產過程中受到諸多因素的影響，特別是在綜放工作面架前容易發(fā)生片幫及冒頂等問題，這對煤礦的穩(wěn)定生產和生產安全帶來了較大的威脅。因此文章分析了綜放工作面架前冒頂的主要原因，并進一步對綜放工作面架前冒頂的預防措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：煤礦；綜放工作面；架前冒頂；主要原因；預防措施

前言

近年來我國煤礦行業(yè)取得了較快的發(fā)展，這也使各種煤礦生產問題隨之而來。在當前煤礦生產過程中，綜放工作面架前冒頂現象時常發(fā)生，這對煤礦的安全生產帶來了較大的影響。因此需要強化對綜放工作面架前冒頂問題的有效管理，努力提高綜放工作面生產的穩(wěn)定性和高效性，為煤礦行業(yè)的健康發(fā)展奠定良好的基礎。

1 綜放工作面架前冒頂的主要原因分析

針對某一中型礦井的實際情況來對綜放工作面架前冒頂原因進行分析。該礦井回采工藝以輕型支架綜采放頂層回采工藝為主，自身頂板管理經驗較為豐富，煤礦年產量呈逐年增長的態(tài)勢。在礦井內，開采面煤層傾斜角度大約為18°，煤層平均厚度達到8m，而且綜放工作面儲存的煤層具有較高的穩(wěn)定性，而且所采用的煤層回采工藝有效的減少了煤層開采過程中瓦斯的涌出量。在具體操作過程中，多是由于自然原因和人為原因的影響造成綜放工作面出現架前冒頂。

1.1 自然原因

（1）地質構造。當綜放工作面過斷層存在破碎帶時，這種情況下會對工作面煤體的完整性和頂板的完整性帶來較大的破壞，極易導致煤壁片幫或是架前冒頂現象發(fā)生。（2）頂煤厚度。該煤礦綜放工作面為菱形，假頂采用的是金屬網，缺乏完整性，而且煤壁應用無法有效的集中。但工作面頂煤自身需要具備一定的承載力才能有效的發(fā)揮承載作用，這樣就會造成頂煤缺乏完整性，呈現為破碎狀態(tài)，使冒頂情況的發(fā)生機率較高。（3）二次采動。該煤礦綜放面與頂板十分靠近，而且還經受過一次采動影響，這就在一定程度上給煤體的完整性和整體性帶來了較大的破壞，不僅煤體自身強度大幅度被削弱，而且在二次采動過程中極易出現煤壁片幫及架前冒頂事故。

1.2 人為原因

（1）采高。由于綜采工作面具有較大的采高，在頂煤較薄的情況下，在支架和頂煤之間相互作用影響下頂煤極易受到破壞，造成架前冒落情況發(fā)生。特別是在采高較大的情況下，煤壁片幫情況更易發(fā)生。（2）端面距離。對于進行過割煤工作的綜放工作面，當移架不及時或是伸縮梁利用不正確時，則會造成端成距離加大，從而導致架前冒落情況發(fā)生。（3）放煤。該煤礦由于頂煤十分松軟，因此在實際作業(yè)過程中增加了放煤量，這就導致支架上部放空，從而造成架前冒頂情況發(fā)生。

2 綜放工作面架前冒頂的預防措施

2.1 準確掌握地質構造

對于相關工作人員來講，在煤井作業(yè)過程中，需要及時、準確的掌握回采工作面的地質構造情況信息，并針對實際地質情況來對綜放工作面的推進進行適當調整，使綜放工作面與斷層之間保持特定的夾角，確保綜放工作面與斷層之間相互接觸。在經過斷層時，可以利用采煤機來切割頂煤，切割完成后，伸出伸縮梁，在壓力作用下來對支架進行移，這樣頂板能夠及時得到有效的支護，有利于實現對頂板的控制。同時為了避免架前冒頂問題發(fā)生，在必要情況下還要臨時對空頂頂板采取有效的支護。

2.2 加強采高的控制

通過進一步強化對采高的有效控制，可以為支架打造一個良好的支護環(huán)境，這對于片幫及架前冒頂現象的發(fā)生具有非常重要的作用。

2.3 調整泵站壓力值

通過適當調整泵站壓力值，可以使泵站壓力值保持在額定值范圍內。而且盡可能的選擇管徑相對較大的高壓管，從而有效的增強支架的支撐力，為維護液壓支架提供更多的便利。

2.4 保證推進速度的均勻性

在綜放面推進過程中，要以勻速的狀態(tài)來運行，這樣能夠有效的增加煤壁承載時間，為綜放工作面長期、不間斷的運行具有重要的意義。

2.5 選擇準確的放煤方式

通過選擇準確的放煤方式，可以有效的避免支架上部放空狀態(tài)的發(fā)生，不僅有利于提高回收率，而且對煤的質量也具有較好的保證作用。

2.6 增強支架支護效果

一旦支架出現空頂的情況，極易造成綜放工作架前冒頂事故發(fā)生。因此一旦支架出現空頂現象，則需要及時升頂，有效的增強支架自身的支護效果。

2.7 確保工作面底板的平整

在具體割煤操作時，綜放工作面底板要具有較好的平整度，同時在支架間做好煤的清理工作，并一次性對支架進行移動，確保移動一次到位。另外，還要避免操作過程中反復升降支架的情況發(fā)生。

3 綜放工作面架前冒頂的處理方法

3.1 “撞楔法”

利用“撞楔法”能夠有效的解決綜放工作面架前冒頂情況。具體操作過程中是利用破碎帶和撞楔來堵住漏洞，并采取有效的支護措施，對冒頂情況進行控制。特別是在一些較為破碎的煤巖體，而且存在大塊煤巖體的情況下，撞楔法更具較好的適用性。

3.2 帶壓移架

對于頂板嚴重破碎的區(qū)域內，則需要上頂面，并減少放煤量，有效的增強頂板自身的吸合力。這種情況下要帶壓進行移架，即利用推拉千斤頂一點點進行卸載，使梁與頂板之間保持一定的支撐阻力，帶壓前移，使頂板巖層的活動量在一定程度上減少，并對頂板下沉量進行有效控制，從而實現控制頂板的目的。

3.3 “頂網法”

“頂網法”主要是由煤礦開采的施工人員與技術人員在煤礦現場進行總結的，單獨運用這種方法或者和其他的方法互相配合，會產生比較良好的效果。出現冒頂現象后，松散的煤體主要堆放在支架下面的區(qū)域，當片幫冒頂不夠深、頂煤容易破碎、顆粒比較小時，首先將金屬網懸掛到前梁，運用金屬鋼梁與木梁互相配合的單體。如果阻力比較大，那么可以運用鐵鍬將梁前面煤的邊頂進行掏空。此外，如果金屬網較短，那么就增加一層金屬網。找到煤幫之后，要在頂梁的下方設置單體支撐；如果其中部分的頂梁比較深，那么可以在鋼梁的上面進行撞楔。在保證煤幫不漏的前提下，使用輸送機運走冒頂煤。遵循自上而下的原則，加強鋼梁的支護工作，達到維護煤幫的目的。該種方法適宜運用在5#煤層地質構造帶的軟煤區(qū)域，能夠發(fā)揮出良好的效果。

4 結束語

在煤礦生產過程中，需要加強對綜放工作面的有效管理，有效的預防和控制綜放工作面架前冒頂情況的發(fā)生，確保綜放工作面生產的穩(wěn)定性和高效性，為煤礦經濟效益的提高奠定良好的基礎。

參考文獻

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