2021版浅谈综放工作面复合煤层顶板管理技术

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.

（安全管理）

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2021版浅谈综放工作面复合煤层

顶板管理技术

2021版浅谈综放工作面复合煤层顶板管理技

术

导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。

摘要：开采复合煤层的顶板管理在技术上和管理上的难度都是较大的，主要是顶板的维护和管理，我矿在开采6#煤的过程中，由于煤层厚度达12m,，属于较厚煤层，且煤层属不整合层状发育，在正常开采过程中，受采动老顶活动影响较大，在周期来压期间，工作面溜子机头和机尾处、工作面上下安全出口及两道出现不同程度的顶板下沉，帮部压垮等现象，极容易出现工作面漏、冒顶的危害，尤其在当工作面遇到断层、褶曲等地质构造带时，顶板管理和维护及其困难，对安全生产极为不利。本次论文结合我矿复合型厚煤层的综放工作面的顶板管理经验，进行简要阐述。

关键词：综放工作面复合煤层顶板管理技术

1煤层及顶板概况

1.1煤层情况描述

我矿6#煤层为复合煤层，主要分布于我矿井田的东部，煤层厚约

11.28m～13.85m，平均12.68m，该煤层属不稳定煤层，结构较复杂，一般含夹石0～6层，夹石岩性多为炭质泥岩及泥岩，各夹石厚度一般都在0.4m左右，累计夹石厚度为2m多。主要分布在矿井东翼采区，采煤方法以综采放顶煤为主。

1.2煤层的顶板情况

煤层顶板以老顶为主，直接顶次之，无伪顶分布。直接顶为泥岩、砂质泥岩及粉、细砂岩，单层厚度0.90-5.60m，地层岩性主要为泥岩、砂质泥岩及粉、细砂岩，局部具含砾粗砂岩。老顶为中、粗砂岩且局部含砾岩，单层厚度1.5-13.3m平均厚度约6m左右,该地形多为块状构造，钙质及泥质胶结，胶结较为松散其微细层理，节理、裂隙发育不完整，顶板总体性差。

2综放工作面局部片帮冒顶原因分析

2.1综放工作面片帮冒顶原因

(1)矿压因素。我矿6#煤层工作面周期来压步距根据现场数据观测一般为20-30m之间，顶板活动比较频繁。根据以上地质资料可知煤层顶板主要为砂岩，而且成块状构造，同时顶板各岩层之间为钙质和泥质胶结，在厚煤层放顶煤开采之后，老顶随工作面开采极易下沉，形成矿压，破坏工作面两出口的巷道支护及工作面煤壁的支撑性，危害

较大。

(2)地质因素。

根据以上对我矿煤层结构、顶板岩层情况分析，可以看出我矿6#煤层较厚，而且煤层中间有1-6层泥质夹矸，属于厚煤层不整合接触，煤层整体性极为脆弱，在放顶煤开采过程中，在受原岩应力自身释放和老顶下沉受压的综合作用，煤体受到很大破坏。我矿在开采工程中，工作面煤壁多处经常可以看到片帮现象，同时工作面上下出口及超前支护段巷道顶板下沉较为严重。尤其在工作面遇到断层以及褶曲带时，一般在断层带和褶曲背向处煤层几乎成碎、粒状，煤帮基本起不到承压作用，原有支护也受到极大破坏，极易造成工作面出现漏顶和冒顶。

（3）综放工作面管理及操作不当。同时我们还发现，工作面支架的有效管理对于顶板压力的控制也极为关键，尤其支架选型以及日常操作、检修工作是重中之重，比如在移架时没有接实顶板，造成初撑力不足，工作面没有及时移架形成空顶等操作都会影响到顶板的有效控制；同时日常检修中对乳化液供液系统检修的不到位，使支架出现立柱、片阀窜液等，降低支架的额定支撑强度。

综合以上分析，综放工作面顶板出现漏顶、冒顶等主要受地质和支护设备的影响，本文主要从这两方面出发，结合我矿的实际做法，

进行介绍。

3综采放顶煤工作面的顶板管理技术

3.1优化采煤工艺，科学设计支护设计

1、按照相关经验放顶煤采放比一般控制在1:2，这样有利于工作面的顶板维护和控制，我矿由于属于厚煤层，煤层厚度平均12米，按照此设计我矿将采高一般设计为3.5m，放煤在考虑回收率的前提下，一般在7-8m。通过采放的技术控制，减弱了煤壁的支撑受压，在保证支架初撑力的基础上，工作面顶板得到了有效控制。

2、当顶板及煤体破碎时，减少采煤机的一次进刀量，我矿经过具体实际一般控制在设计截深的80%左右，煤机截割速度可以提高30%，这样通过提高牵引速度，实行浅截快跑，支架实现提前护顶的作用。

3、工作面上下出口以及超前支护，我矿也进行了设计。一般超前支护改为三排单体联合支护，排距不超过0.9米；在两顺槽帮部增加一排锚索护帮，我矿根据围岩破坏范围锚索长度设计为11.3米，采用直径17.8mm的钢绞线，锚索托盘选用厚度20厚钢板，规格为

300*300mm；同时在原有顶板支护的锚索范围上，两排之间再增加一排，这样在工作面周期来压时，可以有效的控制两巷的顶板下沉及帮部垮落。在具体操作时，通过及时的矿压观测，根据不同的情况对超前支

护进行加密支护，对于两出口的顶板管理十分有效。

4、通过局部注射马丽散也是目前比较实用的技术，根据煤层受压破碎的程度，还可以有目的对工作面煤体进行整体加固，以保证对复合不整合煤层的整体加固，增大加强对煤壁的支撑作用，已达到和支架的联合支护作用，防治发生顶板发生超前漏冒，已达到不影响生产安全。

3.2强化设备管理，做好设备检修

1、提高支架的初撑力和工作阻力

(1)首先尽可能提高泵站的供液能力或选择高压泵站的供液系统，尽量减少液压系统的跑、冒、滴、漏现象和工作面液压系统的窜液问题。

(2)正确操作支架，在移架升柱后，不要立即把升柱手把打回零位，以提高初撑力。

(3)充分利用支架的初撑力，及时有效地支护顶板。

2、工作面机电事故的影响对于顶板控制极为不利，尤其能够形成工作面长时间空顶，当老顶活动剧烈时，如果设备不及时运转，可以加大对煤壁的支撑破坏，同时还会出现工作面支架压死、推不动的情况，更有甚者还能造成支架立柱的损坏。统计我矿以往机电事故对工