煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析

煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析

发表时间：2018-08-13T17:23:47.337Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：赵云飞

[导读] 摘要：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。

（山西兰花科创股份有限公司唐安煤矿分公司山西晋城 048400）

摘要：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。为了确保工作顺利安全开展，必须做好顶板管理，做好现场管理，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。基于此，本文就针对煤矿采掘工作面顶板管理问题进行分析，同时提出相应的处理措施。

关键词：煤矿采掘；工作面顶板；管理问题；处理方法

前言

加强顶板管理是保证煤矿采掘的关键工作之一，一般，煤矿事故的发生由于顶板管理不当的概率是比较高的，不仅对煤矿企业的经济利益造成了损失，还造成了煤矿工人的人员伤亡，由此可见，顶板管理工作的重要性，因此，加强顶板管理的工作刻不容缓。

1 煤矿顶板的岩层分类

工作面顶板的建设基于围岩的变形情况，了解煤矿顶板的岩层状况能为煤矿采掘工作面顶板管理奠定理论基础。结合目前岩层与顶板岩层的位置，可以将顶板的岩层划分为三种：首先是伪顶岩层，这是居于煤层上方的岩层，比较轻薄，易受外在影响垮落，煤落的瞬间有可能出现整片的坍塌，这种岩层的厚度大约有 0.3m 左右。第二，直接顶岩层，直接顶岩层一般位于伪顶岩层的上方，部分也存在于煤层的上方，它的主要成分是页岩和砂岩，同样比较脆，易垮落、易坍塌，尤其是煤矿采掘工作结束撤回支架的过程中会影响该岩层的稳定性。第三种是老顶岩层，它位于直接顶岩层的上方，不过与直接顶岩层不是直接接触的，它相对于前两种比较坚硬，且有一定厚度，这一层的稳定性较好，就算直接顶岩层垮落它也不太可能受到影响，他会在采掘空区上方保持悬露面积。基于上面的了解，我们把工作面顶板分成松软顶板、中等垮落顶板和坚硬顶板，了解顶板岩层的分类能在采掘管理上增加安全性。

2 煤矿采掘工作面顶板事故原因

2.1 岩石性质

在采掘面顶板安全事故中，最为常见的事故就是冒顶。冒顶事故的发生与周边岩石结构有密不可分的关系。特别是在掘进过程中碰到软弱岩石结构时，整个巷道的结构稳定性都会受到影响，工作面容易发生应变。如果顶板的应变超过阈值，过大的应力就可能破坏顶板结构，酿成冒顶事故。此外，岩石结构、地质结构和工作面结构相互影响，还有可能发生离层冒顶或者是冒落事故。

2.2 开采深度

通常来说，采掘工作面的相对深度越深，顶板变形或垮塌的可能性就越大。这是因为煤矿井的开采深度越深，采掘工作面上部的土层、岩层厚度就越大，因而顶板所承受的重力就越大。所以开采深度越深，就越应该重视顶板管理问题。

2.3 地下水

地下水位高度、地下水体的运动、岩层结构含水量同样是采掘工作面顶板事故的影响因素。举例来说，采掘工作面附近地下水位高或岩层结构含水量较高，就容易发生透水，进而导致岩块发生滑落，最终造成冒落事故的发生。此外，地下水还影响着采掘工作面周边岩体的强度，高含水量必然导致岩体强度下降，顶板事故发生风险上升。

2.4 煤层倾角

煤层倾角对于工作面顶板事故也有诱发作用。特别是在急倾斜煤岩层开采时，煤层顶板很可能会出现抽条现象，底板也经常会出现滑落现象。而在水平煤岩层开采时则更容易出现顶板冒落的事故。因此，要根据采掘工作面的煤层倾角采取恰当的顶板管理措施。

3 顶板管理问题处理方法

3.1 加固局部厚煤层顶板安全管理

随着能源的紧缺，对煤矿资源的开采程度越来越深，每层之间的压力过大必然会产生分离现象，顶板会因为无法承受压力而失去原有的稳定性，要想增加顶板的支撑力，必须加固局部厚煤层顶板，增加承重能力降低冒顶事故的发生概率。目前常见的加固方式是对煤层进行回采支护，主要方式如下：第一，构造带两侧支护方式，这种方式的控制范围广泛，且稳定性强，便于操作，从工程队施工情况上看，这种施工手段是对局部凹陷进行填充，取代之前的煤层顶板管理方式，继而增加支护机构的完整性和科学性。第二是木垛支护方式，这种方式比第一种的支撑面积大，操作简便，建设过程中也不会轻易受到外部因素和高度的影响，如果因为工程需要增加开采高度，就可以使用这种方式，帮助支柱提升稳定性，尽量减少支柱的位移。当然具体的操作方式要根据具体的开采情况选择。

3.2 加强煤层顶板的稳定以及煤矿采掘工作面顶板的管理

在煤矿采掘工作面顶板管理的工作中，相关工作人员以及管理人员一定要按照国家规定来严格执行，这样才能够有效保证实际工作中的安全性和高效性，严格审核煤矿采掘的质量，在进行工作面的顶板支护工作的时候，一定要根据规定严格执行。更重要的是为了保证全程工作中的安全，要安排相关工作人员定期检查支护工作的质量，以确保顶板的整齐和稳定性，如果有特殊的支护作业，支护工作更要提前做好，也要严格检查特殊点的支护，保证符合规定标准。

3.3 加强局部煤层的顶板管理

在进行工作面顶板管理工作中，对于局部煤层的支护也要给予足够的关注，因为随着煤矿采掘高度的增加，煤层之间的压力也会逐渐加大，进而导致煤岩层离层、顶板压力超负荷以及稳定性下降等问题的发生，所以施工人员也要加固局部煤层的支护，以有效的减少冒顶事故的发生。

3.4 加强相关工作人员的专业素质和专业技能

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。

3.5 稳定煤层顶板

根据国家标准和煤矿行业的行为规范，稳定煤层顶板可以从以下四个方面进行：首先确保支护结构的稳定整齐，做好质量核定工作，