煤礦綜采工作面頂板管理技術(shù)分析

張偉

摘要：綜采技術(shù)加快了煤礦開采速度，進(jìn)而提高了企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益。但是，當(dāng)前我國頂板事故多制約了綜采技術(shù)的發(fā)展和煤炭開采效率，因此，從問題入手，首先剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因及引發(fā)因素存在的問題，并且根據(jù)這些問題提出了煤礦綜采工作面頂板管理的相應(yīng)的策略，旨在為綜采頂板管理提供技術(shù)支持，改善頂板事故多發(fā)的現(xiàn)狀，提高煤炭產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜采工作面;頂板管理

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.02.093

1工作面頂板概述

綜采工作面（綜合機(jī)械化回采工作面），在現(xiàn)代煤礦開采生產(chǎn)中極為常見。機(jī)械化開采的應(yīng)用在很大程度上提高了煤礦開采的生產(chǎn)速度，同時(shí)為煤炭企業(yè)增加了更多的收入。工作面即煤炭的第一生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，頂板則是位于煤層上方一定距離的巖層，因此，在煤炭開采生產(chǎn)過程中，隨著工作面的延伸，煤礦頂板暴露面積也隨之?dāng)U大。煤層頂板按照頂板巖層巖性、巖層厚度、煤礦開采時(shí)煤層頂板變形特征和巖層垮落難易程度，可以分為偽頂、直接頂及基本頂（老頂）三種。

在現(xiàn)代煤礦開采過程中，相關(guān)的安全問題也隨之出現(xiàn)。其中尤為嚴(yán)重的是與巖層頂板相關(guān)的安全問題，即頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)終止等事故。對(duì)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)作業(yè)，應(yīng)首先進(jìn)行深層次的剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因與引發(fā)因素，加強(qiáng)對(duì)煤層頂板的管理，最大程度的降低事故發(fā)生的概率亦或徹底遏制頂板事故的發(fā)生，從而保護(hù)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全和煤炭企業(yè)的切實(shí)利益，促進(jìn)現(xiàn)代化發(fā)展。

2頂板事故原因分析

目前煤炭生產(chǎn)過程中，綜采工作面頂板事故主要集中在煤層垮塌、工作面布局不合理、液壓支架選擇不合理等幾個(gè)方面，加之工作人員缺乏專業(yè)素質(zhì)和安全意識(shí)，造成煤礦綜采工作面頂板安全事故的出現(xiàn)。

（1）多種因素引發(fā)的煤層垮塌。煤礦頂層一旦垮塌，會(huì)直接造成人員損傷、設(shè)備損壞，最終造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。煤層垮塌不僅是天災(zāi)，即本身地質(zhì)地貌的特性易于垮塌，而且也是人禍，即事前調(diào)查不足，檢測(cè)不足以及防范不足。

（2）在綜采工作面布置方面不合理。工作面布置不合理嚴(yán)重制約了綜采工作面的安全生產(chǎn)。當(dāng)相關(guān)人員專業(yè)素質(zhì)不高或是對(duì)工作面地質(zhì)地貌結(jié)構(gòu)考察不徹底時(shí)，容易在布置上產(chǎn)生問題，包括開采范圍、風(fēng)口選擇、防止?jié)B水等方面不符合要求，從而工作面作業(yè)安全將受到一定程度的影響。

（3）對(duì)液壓支護(hù)選擇不合理。我國在進(jìn)行煤炭開采工作時(shí)，常通過液壓支架維護(hù)綜采工作面。液壓支架選擇不合理是造成煤礦綜采工作面頂板事故出現(xiàn)的主要原因。但是在生產(chǎn)過程中，部分工作人員輕視礦壓與液壓支護(hù)強(qiáng)度，選擇不適宜的液壓支護(hù)，最終引發(fā)了更為嚴(yán)重的安全事故。

（4）工作人員專業(yè)素質(zhì)和安全意識(shí)不足。在企業(yè)生產(chǎn)中，部分工作人員缺乏足夠的安全意識(shí)與專業(yè)素養(yǎng)。不僅在生產(chǎn)作業(yè)中不嚴(yán)格遵循相關(guān)安全規(guī)章制度，同時(shí)對(duì)于一些安全隱患也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行處理，最終導(dǎo)致了頂板事故高發(fā)且危害嚴(yán)重這一事實(shí)。

3頂板管理策略分析

（1）預(yù)防煤層垮落。

首先，加強(qiáng)地質(zhì)地貌調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，防患于未然，通過及時(shí)預(yù)警，減少不必要的損失;其次，采取經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員由外而內(nèi)的局部性的更換支架（支架的初撐力在超過規(guī)定阻力80.1%時(shí)，液壓泵站輸出的液壓力不應(yīng)低于30 MPa）;再次，選用合適的支護(hù)材料進(jìn)行巷道支護(hù)來保持巷道暢通和圍巖穩(wěn)定;最后，需及時(shí)而有計(jì)劃地選取適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚聿煽諈^(qū)。

（2）科學(xué)合理進(jìn)行工作面布局。

綜采工作面的布置，需要工程負(fù)責(zé)人對(duì)開采位置的地貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究，并對(duì)工作面設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多次論證。對(duì)綜采工作面頂板的安全監(jiān)管，需要選擇地質(zhì)地貌最佳的綜采工作面。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分保證通風(fēng)口選擇的合理性，避免地下水滲入現(xiàn)象的發(fā)生。綜合考慮多方面因素，科學(xué)布置綜采工作面，提高管理工作的效率與水平。

（3）合理選擇支架。

在綜采工作面液壓支架選擇時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)考慮液壓支架噸位，包括液壓支架的工作阻力與液壓支架的初撐力;其次，應(yīng)當(dāng)考慮工作面高度，即生產(chǎn)中實(shí)際采高、變化幅度以及工作面在整個(gè)控頂距內(nèi)的頂板下沉程度;最后，應(yīng)當(dāng)考慮選擇的結(jié)構(gòu)是否具備足夠的防護(hù)能力和抗壓能力。在滿足煤層賦存條件和設(shè)備配套要求后，還應(yīng)考慮液壓支架的具體結(jié)構(gòu)，例如通風(fēng)斷面、防倒防滑、底座壓強(qiáng)等。選擇符合實(shí)際生產(chǎn)需要的液壓支架，能夠合理有效的管理綜采工作面，為頂板管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)與保障，確保煤炭開采安全。

（4）提高從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)并加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育。

提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)是提高煤礦安全生產(chǎn)效率和質(zhì)量的必經(jīng)之路，因此，在參與到實(shí)際工作中之前需要對(duì)所有的工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，提高技能水平和專業(yè)素質(zhì)。使工作人員了解自己的工作性質(zhì)與重要意義，同時(shí)對(duì)工作人員的心理素質(zhì)和安全意識(shí)進(jìn)行培養(yǎng)。除了通過培訓(xùn)等方式讓工作人員提高安全生產(chǎn)意識(shí)之外，還可以通過福利薪資與職位升遷等手段將工作人員的福利待遇與安全生產(chǎn)緊密相連，從而提升安全生產(chǎn)效率。

4結(jié)論

綜合機(jī)械化采煤技術(shù)有效的提高了工作面的效率和產(chǎn)量，但是，頂板事故多發(fā)在極大程度上制約了綜采技術(shù)的發(fā)展和推廣。因此，在綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)作業(yè)中，對(duì)頂板進(jìn)行有效管理，不僅能夠保障生產(chǎn)安全，避免礦難事故的發(fā)生，而且也保護(hù)了工作人員和煤炭企業(yè)的切實(shí)利益。總而言之，綜采工作面對(duì)頂板管理工作是煤礦安全生產(chǎn)的首要保證，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)切實(shí)抓好煤層頂板管理工作，推進(jìn)礦井生產(chǎn)和諧、健康、持續(xù)發(fā)展。

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