工作面顶板管理在煤矿安全生产管理中的重要性分析

着 重 管 理 工 作 面 顶 板 ，这 与地 面开 采 是 迥 然 不 同
①伪顶 ：是一种存在于煤层之上厚度较薄 的易
的，它 以确保煤矿的生产工作能顺利开展。本文根 垮落的岩层 ，这一顶板 常会随落煤发生垮落 ，且厚
据具体 出现的问题 ，对工作面矿压和顶板管理做 出 度一般不会超过 ０．５ｃｍ，由碳质页岩组成 。伪顶会 随
【关键词 】工作 面矿压 ；顶板 管理 ；煤矿生产 ；安全
【中图分类号 】 ＴＤ３２７
【文献标识码 】Ａ
【文章编号 】１００８—８８８１（２０１６）０１—００９６—０３
在煤矿的开采与生产 中，工作面顶板管理一直 如岩石变形 、冒落、挤入巷道 、支架变形 、坍塌等。［１］
作为煤矿生产管理 中的重点 ，而安全更是作为煤矿 总而言之 ，在进行 回采工作面时矿 山压力会对其造
③坚硬的顶板 ：这种坚硬的顶板包括难垮 落与 极难垮落两种 ，通常来说 ，只有在这两种顶板不会 致使巷道发生垮落 ，老顶岩层是直接覆盖在煤层或 岩石的上面 ，这不会受 到回柱 、移动支架 的影响 ，从 而发生垮落。［２】一般情况下 ，这种岩层的岩石是坚硬 且厚度大 的整体岩层 ，甚至在巷道悬露很大的面积 时都 不会 发 生垮 落 。
生 产 管理 中 的重 中之 重 。近年 来 ，通 过 分 析 煤矿 事 成危害 ，从而使整个煤矿生产 的工作也受到影响 ，
故 的原因与数据发现 ，由顶板问题 引发 的开采事故 严重时甚至会使 工作面发生垮塌 ，影 响巷道 的通风
比例将近研究数据的一半。因此 ，安全工作是煤矿 与煤矿的运输 ，造成严重的人员伤亡或不可预估 的
应力会严 重损 坏周 围的煤 、岩石体 ，这 种破 坏会 持 坚硬的岩石 。通常情况下 ，这样的老顶不会直接发
续 到煤 、岩石体重新找到新的应力平衡状态为止 。 生垮落 ，然 而 ，如果在采空 区的上方悬露 出较大 的
这时 ，出现了二次应力场 ，回采 、煤巷工作 的应力场 面积 ，并且 拉移 支 架 时 ，老 顶就会 发 生垮 落 。
顶板管理是煤矿安全生产管理 中重要组成 内容 。其 中矿压显现会对地下煤矿 开采的工作造成危害，不仅会影响到煤矿
正常的开采进度 ，而且严重时会使工作 面出现垮塌 ，这将严重危害到煤矿 工人的人身安全 。本文结合笔者多年 的 自身
工作 经验 ，对工作面矿压和顶板管理在煤矿安全生产 管理 中的方式进行 了分析 ，旨在促进煤矿的安全 生产。
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裴全虎 ：工作面顶板管理在煤矿安全生产管理 中的重要性分析
现 回柱 时 ，这种 顶板 通常会 发生脱落 ，而那些 落下 的岩石会填满采空区 ，巷道的安全问题通常得不到 保 证 。
②中等垮落的顶板 ：直接顶的厚度一般不会太 大 ，通 常为 松 软 的岩 石 ，经 常会 在 回柱 、移 架 时 发生 垮落 ，一般说来 ，其落下 的岩石不会将采空 区填满 ， 不 利 于巷 道 的通风 与运 输 。
与之前 的完全不 同，其工作面临着新的挑 战。通常
２．２按照对顶板的管理进行分类 ，可将顶板分
情况下 ，人 为地开采活动对煤 、岩石 体与支护物产 为 以下 四种 ：
生压力 ，这种矿 山压力会导致煤矿产生力学现象 ，
①易垮落 的顶板 ：通常是直接顶上的岩层 ，出
收 稿 日期 ：２０１６—０１—２５ 作者简介 ：裴全虎 （１９６７一），男 ，山西阳泉人 ，阳泉市南庄煤炭集 团有 限责任公 司工程师 。
分 析 ，详 见下 文 。
着工 作 面 的推进 而发 生垮 落 。
１矿 山压 力的危 害
②直接顶 ：是Leabharlann 一种存在于煤层或伪顶之上的一 由于 自重 的原 因，地下煤 、岩石体被开采之前 层 或 多 层 由砂 质 及 泥质 页 岩 组 成 的 岩 石 。一 般 说
会 在 其 内部 产 生一 种原 岩应 力 。人 为 的对 巷道 实行 来 ，在 巷 道 中撤 回支架 时 ，会 发 生 垮 塌 ，另 外 在 遇 到
２０１６年 ２月 第 ２９卷 第 １期
山西 煤 炭管 理干 部学 院学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏａｌ－Ｍｉｎｉｎｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ
Ｆｅｂ．，２０１６ Ｖ０１．２９ Ｎｏ．１
· 煤 电技术研 究 ·
工作 面顶板管理在煤矿安全生 产管理中的重要性分析
开采 、挖掘 ，会对煤矿 、岩石体本身的应力平衡状态 砂 质泥 岩 时也会 发 生垮 塌 。
产生损坏 ，使得原有 的应力状态重新 分布 ，如果 出
③老顶 ：是一种存在于直接顶上方一定距离或
现分布不均衡 ，超 出了煤 、岩石体 的承受极 限 ，这种 煤层上方 的由砂砾 、石灰 岩 、砂岩等组成 的厚 重且
裴 全 虎
（阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司 ，山西 阳泉 ０４５０００）
【摘 要 】近年来 ，随着经济的高速 发展，社会对煤矿能源的需求在 不断增加 。在煤矿的开采 与生产 中，必须将安
全放在首位 ，并始终 坚定不移的将“安全第一”作为生产与管理 的原则 ，才能使煤矿开采工作顺利进行。工作 面矿压和
④塑性弯曲的顶板 ：这种顶板是直接顶在 回柱 或移动支架时会产生塑性的弯 曲而下沉 的现象 ，因 为岩层有一定的硬度和厚度 ，这仅仅是弯曲而不是 垮落 ，岩层逐渐下沉直到与底板发生接触 。
３工作 面顶 板控 制 的现 状与不 足 煤矿开采工作中主要进行顶板管理与控制 ，但 是 ，近年来顶板管理与控制工作的现状不容乐观 ， 出现 了不 少 不 足 之 处 ，如 果 得 不 到 重 视 ，进 行 有 效 解决 ，将会致使煤矿业瘫痪 ，限制煤矿工业的发展。 如今综合分析各地 的煤矿开采情况 ，实事求是 的将 顶板管理 、控制中的不足之处分为以下六点 ： ①煤 壁片帮 ：若 出现煤 壁片帮 ，则会 导致控顶 面积的增大 ，造成其主要 的原 因有：ａ．煤壁处所承受 的压力增大而造成片帮事故 ．ｂ．临时支护 的强度低 或支护不及时 ，导致控顶距离增加 ，使煤层破碎而 发生煤壁片帮；ｃ．随着采矿进度的加深 ，使煤体 承受 的岩石应力作用增大 ，从而易发生煤壁片帮；ｄ．由于 煤矿开采工作面缓慢推进 ，导致煤壁受到顶板压力 的作 用 时 间过长 ，因此 引发 片帮 。 ②工业 落后 ，顶板管理 工作不到位 ：现 如今很 多煤矿都会存在顶板管理不 到位和工业落后 的问 题。在一些中小型 的煤矿中，不少矿工贪图便宜 ，仍 使用木头支护 ，用木头来维护工作面与井下巷道 的 支撑力不够 ，难 以达到支护要求 ，容易发生巷道垮 落 ，造成 煤矿 事故 频 发 。 ③悬顶的面积过大 ：当液压泵 中的气压不足 ， 支 架 、支 柱 难 以 承 受 顶 板 岩 石 的重 量 时 ，会 出现 悬 顶面积过大现象 ，这时非常容易发生垮塌 ，造成煤 矿事故 。造成这种现象还可能是因为支架 、支柱 的 支撑力无法将直接顶进行有效的切断 ，导致直接顶
企业需做好 的首要任务 ，重视顶板安全的管理 ，将 经 济损 失 。
矿采人员的生命安全放在首位 。与此同时 ，山体开
２工作 面 顶板 管理 的种 类
采或地下开采在近年来也一直存在较 大的困难与
２．１按 照煤层与岩层 的特性 、位置来分 ，可将顶
挑战 ，这种 开采模式 对 回采工作面要求严格 ，需要 板 管 理分 为 以下 三种 ：