7m大采高工作面片帮冒顶的原因与预防措施

魏广军,谷树伟

（神华神东煤炭集团补连塔矿，内蒙古 伊旗 017209）

7m大采高工作面片帮冒顶的原因与预防措施

魏广军,谷树伟

（神华神东煤炭集团补连塔矿，内蒙古 伊旗 017209）

介绍了7m大采高综采工作面在生产过程中出现的片帮冒顶问题，并根据实际情况提出了一系列有效的解决方法和预防措施。

7m大采高；片帮冒顶；工作面

为了提高工作面产量和回采率，神东煤炭集团在补连塔煤矿率先运用了7m支架一次采全高，解决了目前常用的厚煤层采用放顶煤回采率低的难题。神东煤炭集团目前已探明可应用的7m大采高工作面近100个，按神东内部煤价324.34元/t计算，可创造效益440.5770亿元。若按港口价530.54元/t计算，可创造效益720.6750亿元。但在回采过程，当采高增大后，工作面片帮严重、顶板破碎，对顶板和煤壁管理困难。本文通过对一个工作面的实践摸索，总结出了一套管理措施。

1 片帮机理及大采高片帮描述

煤壁片帮是煤体在矿山压力作用下,破碎后滑塌下来的一种矿压显现现象。煤体在尚未开采前,应力保持相对平衡；当煤体开采后,煤体中的应力进行重新分布,在煤壁前方就产生了超前支承压力,此时的水平应力迅速减小,而垂直应力迅速增大[1-2]。由于煤壁内的煤体处于二向应力状态,其抗压强度下降后导致煤体垮落。片帮指矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形、破坏而脱落的现象，片帮严重失控后造成顶板自行冒落的现象就称为冒顶[3-4]。

22303工作面为首个7m大采高工作面。该工作面由于采高大和片帮煤多并且飞出煤的速度快、架前大块煤增多，造成工作面存在两个安全隐患：

一是飞出煤速度快撞击到支架等设备后容易反弹伤人；二是工作面大块煤多，人员在架前作业处理大块煤时存在安全隐患。

2 工作面顶板管理措施

（1）回采期间严格执行“五到位”顶板管理措施，即：跟机拉架到位、超前拉架到位、初撑力到位、护帮板打到位、伸缩梁使用到位。

（2）加强工作面工程质量管理，保证工作面“三直、两平”，并且沿底推进。

（3）生产过程中支架工必须及时跟机拉架，必要时超前拉架并保证每台支架都达到256 bar；拉架时要提底，防止大脚铲起浮煤支架拉不到位。

（4）加强设备的检修和维护，确保在来压时设备不出现故障。根据周期来压步距，严格将停机检修控制在来压之前，保证在来压时快速通过。

（5）当周期来压时，梁端距大于673mm时必须及时拉超前架。当拉完超前架后梁端距仍大于600 mm时必须及时伸出伸缩顶梁，防止漏矸或冒顶。采煤司机与支架工配合好，严格执行跟机拉架，煤机割煤后出现漏矸应及时停机，等支架工拉完架后继续向前割。

（6）为了有效的防止片帮煤，护帮板必须及时打出，严禁提前收回。

（7）采煤机司机在割煤过程中要控制好煤机速度，尤其到机尾时要自动减慢煤机速度，防止煤量太大压死刮板运输机。

（8）工作面刮板运输机不得在重载下停机，尤其是采煤机快到机尾时，避免因工作面片帮压死刮板运输机。

（9）机头、机尾端头架必须及时拉出，以防止冒顶。

（10）支架工每班必须检查支架安全阀的完好情况，当发现安全阀未达到开启压力而泄液或超过了开启压力而未泄液的要及时作出标记，让支架检修工及时更换。

（11）当工作面压力大，顶板破碎，频繁漏矸时必须及时降低采高，控制好顶板，防止发生冒顶。

（12）当工作面压力太大，支架安全阀大量泄液，支架大脚快速下沉，煤壁出现严重爆帮、片帮时，预示工作面将要出现大面冒顶，工作面人员必须快速撤处出工作面，以确保人员安全。

（13）煤机司机在割煤过程中严格控制好工程质量，不得大起大卧，沿底板附近的夹矸推进，严禁破底。同时在割煤时注意观察，发现距煤机前滚筒10架范围内架前有人员作业时，立即停止割煤，等作业人员撤到支架上后再开始割煤。

（14）割煤过程中安排专人手动收护帮板，收护帮板超前采煤机前滚筒不超过6架。收护帮板时发现护帮板后夹有大片煤时，应放慢速度，缓慢的将大块煤放到溜子里，防止大块煤整片煤倒下掉到支架大脚前。手动打护帮板滞后采煤机后滚筒不超过2架。

（15）跟班副队长每班必须对工作面范围检查3次，发现问题必须及时处理。

（16）所有人员在两顺槽行走时，必须首先观察好顶板及煤壁的片帮情况，确认安全后，方可在补强支护的顶板下通过。

（17）转载机压死后，必须由班长先检查片帮及顶板情况，认为安全后，方可进入作业区工作，并派专人负责观察顶板、两帮，发现隐患后应及时将人员撤出。

（18）严格按照防治水措施将各种排水设备准备到位，当工作面有水时及时设泵抽排，避免底板被积水长时间浸泡。

（19）支架工在拉架时必须将大脚提起，以防使底板破坏，导致钻底。

（20）煤机司机在割煤过程中必须及时观察煤层变化情况及底板变化情况，当发现破底时，必须及时抬高后滚筒。

3 防片帮效果及意义

通过以上手段加强了顶板维护，保证了顶板安全，同时加强了工作面煤壁管理，在原有的基础上大大减小了片帮煤的体积和数量，一方面为维护顶板起到了决定性作用，另一方面减少了煤炭资源进入采空区的浪费和负面影响。

4 结束语

7m大采高的回采为神东煤炭集团和国内其它厚煤层的开采探索了新的方向，对提高工作面回采率和减少煤炭资源的浪费有着重要意义。

[1]钱鸣高，等.采煤工艺学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998.

[2]王 军.工作面煤壁片帮的原因与预防方法[J].煤炭技术，2009，28（3）：89-91.

Causes and Control M easures of Side and Roof Falling on 7m W orking Face w ith Large M ining Height

WEIGuang-jun,GU Shu-wei

(Bulianta Mine,Shenhua Shendong Coal Co.,Yiqi Inner Mongolia 017209)

The paper introduces the side and roof falling during the mining production in the 7m large-mining-height working face.A series of effective solutions and precaution measures are presented according to the real situation.

7m large-mining-height;side and roof falling;working face

TD327.2

A

1672-5050（2011）10-0058-02

2011-06-22

魏广军（1985—），男，河南漯河人，本科，助理工程师，从事生产技术管理工作。

刘新光