煤矿采掘工作面顶板管理的问题

煤矿采掘工作面顶板管理的问题

发布时间：2021-10-14T05:32:25.552Z 来源：《城镇建设》2021年第15期作者：巩锐锋

[导读] 通过对煤矿事故的总结和分析发现，顶板事故是煤矿最常见、最容易发生的事故。

巩锐锋

鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 017100

摘要：通过对煤矿事故的总结和分析发现，顶板事故是煤矿最常见、最容易发生的事故。因此为了提高煤矿安全管理水平，煤矿企业要高度重视顶板管理，全面分析引发顶板事故的主要原因，并采取有针对性的措施，为煤矿企业的正常生产以及从业人员的生命财产安全提供可靠的保障，从而促进煤矿企业的健康发展。

关键词：煤矿；采掘；工作面；顶板管理；问题

1煤矿采掘工作面顶板管理问题

1.1采煤工作面煤壁处冒顶问题

煤层直接顶岩层中有原生性裂缝存在，或者岩层结构受采煤振动及压力重新分布的影响，以及支护结构稳定性未能达到安全标准等因素都有可能造成工作面煤壁处发生冒顶问题。

1.2采煤工作面两端头冒顶问题

在采煤作业时，其机头或机尾位置经常会移动，致使该处的支护反复移设，顶板也反复支撑，同时，受采动超前压力的叠加作用，对工作面两端顶板产生非常大的影响。此外，如果工作面及所连接巷道支护的初撑力未能达到施工要求，也可能会导致该处顶板发生冒顶问题。

1.3采煤工作面放顶线冒顶问题

采煤工作面顶板会随着采煤的不断推进而产生比较明显的下沉，而当岩层中存在离层性岩石时，其会在回柱作业中产生失稳移动，因此会对支撑的稳定性造成严重的影响。此外，在对支柱进行回撤作业时，当所有支柱完成回撤后，顶板有可能会出现推垮性冒落问题，威胁到作业人员的安全。

1.4掘进工作面冒顶问题

掘进机(爆破)在破煤(岩)作业的过程中，其顶帮部可能会有破碎煤(岩)产生。由于其与煤(岩)体间的连接被破坏，一旦支护未能达到设计强度时，煤(岩)体就可能会发生垮塌等事故。同时如果掘进作业的超前支护强度未能对工作面顶板进行及时有效支护，就会造成顶板冒落问题。

1.5交岔巷道冒顶问题

在采掘活动过程中经常需要施工交岔巷道，而且交岔巷道跨度大、应力高，容易出现冒顶问题。特别是在原支护强度不变的情况下，发生煤(岩)体离层脱落冒顶等顶板事故的机率较高。

1.6地质构造面冒顶问题

进行井下开采工作时，时常会发生诸如断层，褶皱，灌丛带，塌陷柱等问题。受地应力影响，这些地质构造带煤(岩)体裂隙发育、应力集中、承压能力差，当地质资料不清，支护方式和强度选择不合适，极易发生冒顶事故。

2强化采掘工作面顶板管理的方案

2.1强化项板安全管理

在煤矿挖掘中，应严格通过国家标准要求展开标准化作业，强化对煤层顶板的维护作业，提升支护准则及层次，保障顶板的可行、安全、稳定、健全，和底板结合安全可行。并且必须在安全管理上展开严格的质量检修及检查作业，存在问题提前处理，把危险减小到最小。在作业挖掘环节中，也应按照有效手段来展开贴帮支护、超前支护等防护工作。应随机发现顶板的压力变更问题，计算压力数据，通过数据变更问题进行方案的防护，最终迅速避免冒项事故的形成。同时关注工作面的首次放顶作业，做好全过程的密切配合，强化安全保障能力。

2.2强化厚煤层的安全管理

当发现厚煤层时，在回采环节中应重点提升支护实力，强化支护的有效性与平稳性，同时通过一定的手段来强化对煤壁片帮的相关保障能力，以免产生冒顶。在这一方面提高支护强硬度的措施有很多，容易提升两边的支护强硬度。这一类措施施工不难操作，非常简便，可有效提高支护强硬度，且掌控的范围较大，具有显著的实用性。此外还可以运用木垛支护的手段，其所形成的支持面很广，可行性较强，免受支护层面的作用，同时又具有普遍的实用性。能够在系统操作中根据现状，选取科学的防护手段对顶板展开加固工作，在特定条件下通过木锚荆芭背板护帮避免产生煤壁片帮事故。

2.3制定完善顶板管理机制

煤矿企业应高度重视顶板管理的重要性，严格遵守相关的安全生产技术管理规范，制定完善的顶板管理措施，以确保顶板支护质量和安全。煤矿企业应积极应用先进的信息技术，对顶板支撑压力等指标参数进行动态检测，将预防作为顶板管理工作的重点，有效降低冒顶事故发生的机率。特别是对地质条件复杂的围岩进行采掘作业时，煤矿企业必须采取超前支护等措施，并综合运用高强度支护、贴帮支护、端头支护、切顶支护以及特殊支架等多种方式来确保开采作业的安全。同时在采掘过程中应采取定期巡检等方式，通过精细化的顶板管理措施来确保支护的安全可靠，从而避免人员的伤亡以及经济财产的损失。

2.4提高工作人员专业素养

在煤矿的整个管理过程中必须要坚持“以人为本”的原则，施工过程中必须重视对施工人员的教育和例会管理，提高员工的责任感。对员工展开定期培训，提高员工的综合素质，确保员工在施工过程中正确把握每一个环节的施工要点，提高安全性和专业度，使管理更加可

靠。

2.5做好施工前调查预防工作

第一，应当最先对采掘场所周围的地质条件进行调查评估，只有充分了解工作面顶板的地质条件和受力状况，才能安排出合理的预防风险的方案，对工作面顶板的相关情况做到准确把控，对未来潜在的风险和不利条件进行分析研究。同时，事先的调查工作不是一蹴而就的，而是实时监控，动态化分析，煤层的稳定程度可能是实时变化的，通过确保高效和安全的预防工作，可以有效降低顶板事故发生率。

2.6做好工作面以及巷道顶板的安全管理

第一，在煤矿掘进巷道的支护作业中，所使用的钢性支架应尽量选择具有可调节功能的装置或者卡环式装置。其中拱形卡栓式金属支架由于能够有效提高对顶板结构的稳定性，其支护效果较好，因此得到了广泛的应用。如果采用的是锚喷支护方式时，则应尽量采取预应力锚杆(锚索)支护型式。第二，煤矿掘进施工时，在掘进迎头位置煤(岩)石硬度能够满足前探梁的使用条件时，应尽量采取前探梁方式来进行施工。比较常见的前探梁包括一梁三环以及吊挂式等结构型式。第三，在顶板管理中应结合巷道结构的稳定性、顶板岩层特点以及锚杆长度等因素准确测定其松动范围，以提高支护结构选择的合理性。当煤矿采掘巷道顶板主要为泥炭质页岩时，其松动范围一般在1.2m到2m 之间。当采掘巷道顶板主要为泥岩时，其松动圈一般在相距掘进头约30m处，且其范围通常在0.5m到1.2m之间。而当煤矿采掘巷道顶板主要为石灰岩时，其松动圈则一般在与其巷道相距70m处，且松动范围大多在0.4m左右。此外，还应将锚杆固力控制在60kN到90kN之间。第四，在采掘工作面顶板管理中应积极采用小钻头、小药卷以及小锚杆技术的三小支护技术，特别是在应用了锚网和锚梯形钢筋梁等材料后，其支护效果能够得到进一步的提高。此外，光爆锚喷技术也是顶板支护中的一种有效支护方式，能够有效提高顶板支护的完整性和稳固性。第五，在采煤作业中，按照回采矿压变化，可以采取沿空送巷设置煤柱等方式来提高顶板的稳定性。一般来说，采掘工作面在压力降低区两侧的承压范围大约在0到7m之间，而在压力升高区的影响范围则在7m到30m之间，所以应将沿空送巷的设置范围控制在7m以内。此外也可以根据实际条件来对两侧设置范围进行相应的调整，并将护巷煤柱控制在30m左右。

3结束语

伴随科学技术不断进步，煤矿采掘工作也进入了更深层次，顶板管理是煤矿采掘最重要的环节之一。为了确保煤矿采掘工作顺利安全开展，必须做好顶板管理工作，提高采掘人安全意识及业务素质，环环相扣，从整体上杜绝顶板事故的发生。

参考文献

[1]王海斌.煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究[J].冶金管理，2019(05):28+30.

[2]郭志伟.煤矿采掘工作面顶板问题的防治[J].内蒙古煤炭经济，2018(16):88+90.

煤矿采掘工作面顶板管理的问题巩锐锋

鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 017100

摘要：通过对煤矿事故的总结和分析发现，顶板事故是煤矿最常见、最容易发生的事故。因此为了提高煤矿安全管理水平，煤矿企业要高度重视顶板管理，全面分析引发顶板事故的主要原因，并采取有针对性的措施，为煤矿企业的正常生产以及从业人员的生命财产安全提供可靠的保障，从而促进煤矿企业的健康发展。

关键词：煤矿；采掘；工作面；顶板管理；问题 1煤矿采掘工作面顶板管理问题 1.1采煤工作面煤壁处冒顶问题

煤层直接顶岩层中有原生性裂缝存在，或者岩层结构受采煤振动及压力重新分布的影响，以及支护结构稳定性未能达到安全标准等因素都有可能造成工作面煤壁处发生冒顶问题。

1.2采煤工作面两端头冒顶问题

在采煤作业时，其机头或机尾位置经常会移动，致使该处的支护反复移设，顶板也反复支撑，同时，受采动超前压力的叠加作用，对工作面两端顶板产生非常大的影响。此外，如果工作面及所连接巷道支护的初撑力未能达到施工要求，也可能会导致该处顶板发生冒顶问题。

1.3采煤工作面放顶线冒顶问题

采煤工作面顶板会随着采煤的不断推进而产生比较明显的下沉，而当岩层中存在离层性岩石时，其会在回柱作业中产生失稳移动，因此会对支撑的稳定性造成严重的影响。此外，在对支柱进行回撤作业时，当所有支柱完成回撤后，顶板有可能会出现推垮性冒落问题，威胁到作业人员的安全。

1.4掘进工作面冒顶问题

掘进机(爆破)在破煤(岩)作业的过程中，其顶帮部可能会有破碎煤(岩)产生。由于其与煤(岩)体间的连接被破坏，一旦支护未能达到设计强度时，煤(岩)体就可能会发生垮塌等事故。同时如果掘进作业的超前支护强度未能对工作面顶板进行及时有效支护，就会造成顶板冒落问题。

1.5交岔巷道冒顶问题

在采掘活动过程中经常需要施工交岔巷道，而且交岔巷道跨度大、应力高，容易出现冒顶问题。特别是在原支护强度不变的情况下，发生煤(岩)体离层脱落冒顶等顶板事故的机率较高。

1.6地质构造面冒顶问题

进行井下开采工作时，时常会发生诸如断层，褶皱，灌丛带，塌陷柱等问题。受地应力影响，这些地质构造带煤(岩)体裂隙发育、应力集中、承压能力差，当地质资料不清，支护方式和强度选择不合适，极易发生冒顶事故。

2强化采掘工作面顶板管理的方案 2.1强化项板安全管理