加强煤矿采掘工作面顶板管理措施探讨

徐光

摘 要：随着经济的快速发展，社会对煤炭的需求量不断提高，这就对煤矿企业开采工作提出了更高的要求。我国煤矿开采多以井下作业为主，具有较高的危险性，特别是采掘工作面顶板事故发生率较高，所以为了有效的确保煤矿企业生产的安全性，则需要加强煤矿采掘工作面顶板管理工作，确保工人生命财产的安全。文中对煤矿采掘工作面顶板事故原因进行了分析，并进一步对加强采掘工作面顶板安全管理的措施进行了具体的阐述。

关键词：煤矿；采掘工作面；顶板管理；支护；安全管理

前言

我國煤炭储量较为丰富，而且在当前我国经济和社会发展过程中煤炭也作为主要的消耗能源，对其需求量呈不断增长的势头。当前我国煤矿开采工作多以井下开采为主，露天煤矿数量较少，由于井下煤炭开采过程中顶板事故发生率较高，所以需要加强井下顶板安全管理工作，确保井下生产的安全。需要针对导致井下作业顶板事故的原因进行深入分析，有效的对顶板事故进行防范，从而掌握生产安全的主动性，为煤矿企业健康、持续的发展奠定良好的基础。

1 煤矿采掘工作面顶板事故原因

随着我国煤矿企业开采工艺的完善，一些新技术不断的涌现出来，这对于煤矿企业的安全管理工作起到了积极的作用。但在当前煤矿开采过程中，顶板事故还具有较高的发生率，导致顶板事故发生的原因来自于多个方面，一旦出现冒顶现象，则会导致顶层被压塌，从而导致严重的危害发生，带来较大的经济损失。

1.1 巷道掘进引起的冒顶

在井下开采过程中，挖掘巷道是井下开采过程中必经的一个环节。在井下巷道挖掘过程中，受地质条件及地下围岩结构影响较大，所以需要做好支护工作。特别是在巷道开掘过程中，与顶板和岩体相连的岩石在破岩过程中极易出现塌落的情况，如果没有采用必要的安全支护措施，或是支护承载不力，则会导致顶板坍塌，而且当支护顶部连接岩体的岩石在支护力度不够时，也容易出现顶板塌落的现象。

1.2 煤壁周围发生的冒顶

由于地下煤矿是经过长期的过程形成的，而且在形成过程中受地质作用的影响较大，部分直接顶存在原生裂缝，而且还会经常出现新的裂缝，从而导致游离岩块的产生。在放炮开采过程中，由于煤层极易出现松动的情况，这就使一些较为薄弱的地方极易出现坍塌。另外当顶层压力加大时，而下面支护结构牢固性较差，而煤层自身强度不高，从而导致顶板出现冒顶事故。

1.3 巷道连接处的冒顶

在巷道运输和开采过程中存在许多施工难点，在具体作业中需要注意的事项较多，开帮时需要从老巷道一侧进行入手，这就需要利用抬棚或是大棚子来代替原来的旧棚子，而且在顶部会有一些与岩体无关的岩块出现，而新搭设的棚子一旦强度不够，则会导致冒顶事故发生。

1.4 工作面两端的冒顶

在井下开采过程中，工作面需要随着采掘的进度而对机器进行移动，这就需要对原来的支护结构进行拆除，而且拆除过程中必然会存在一定程度的松动，而回采工作面连接处由于支护初撑力较小，从而很难对顶板的安全进行控制，极易导致顶板坍塌断裂问题的发生。因此为了能够有效的降低冒顶事故的发生率，则需要在移动机器时来逐一拆除棚腿，同时还要做好安全防护措施。

1.5 顶板破碎带的冒顶

在井下煤层中由于在断层带周围会有断泥层存在，一旦有地下水涌入到断泥层时，则会导致断泥层软化、坍塌事故的发生。这就需要采取必要的解决措施。采用水泥质填充方法或是爆破方法都存在着不理想的效果，会有围岩破碎及滑动现象的发生，从而增加顶板的压力，而一旦这个压力超出岩体抗拉强度范围时，则会导致冒顶事故发生。

1.6 放顶线周围的冒顶

在巷道掘进开采过程中，由于顶板会出现逐渐下沉的现象，而且由较多的游离岩块形成，这就使在回柱作业时这些岩块会随着作业的开展而进行移动，从而对本就不牢固的支护带来更加不利的影响，引发事故。特别是当最后一根柱子拆除时，极易发生顶板冒顶事故，从而威胁作业人员的生命安全。

2 加强采掘工作面顶板安全管理的措施

2.1 稳定煤层的顶板安全管理

在具体开采工作中，需要严格按照国家标准的规定要求进行操作，对于稳定的煤层需要做好顶板的安全防护工作，而且需要支护等级与标准的要求相符，而且确保支护的整齐性和牢固性，使其与顶底板接实。在稳定煤层的顶板安全管理工作中，还需要做好定期检修工作，确保质量的稳定性。在具体作业过程中，面要按照正确的方法来对超前支护、贴帮支护和端头出口支护进行使用。要对作业面的初次放顶工作给予充分的重视，将有效的将各个环节进行结合，落实好安全责任制，加强安全防范措施。另外在工作结束后，还需要观测顶板压力变化情况，根据压力变化结果来采取切实可行的措施，从而有效的确保冒顶事故发生率的降低。

2.2 局部厚煤层的顶板安全管理

在巷道掘进过程中，一时遇到厚煤层时，极易出现矿压异常的情况，从而导致煤岩层之间形成离层，而在顶板压力增加的情况下，煤壁的稳定性会降低，从而导致顶板出现冒落的现象。这就需要在厚煤层回采过程中，需要有效提高支护等级，努力提高支护的稳定性和支撑力，同时还要采取必要的措施对煤壁片帮冒顶现象进行有效的防护。

可用于回采厚煤层的支护方式有很多，一是构造带两侧支护。该支护形式支撑力强、稳定性好，便于操作，而且控制范围较广，在实践中有着广泛应用。二是木垛支护。该形式便于操作，支撑面积大，几乎不受支护高度的影响，应用也较为广泛。在实际作业中，应根据具体情况选择适宜的支护形式，对顶板进行加固。在特殊情况下，可能还要使用木锚荆芭背板护帮防止煤壁片帮事故。

2.3 棚顶的顶板安全管理

采用哪种工作面棚顶管理方法是由煤层顶板冒落高度与端面距长短两个条件共同决定的，一般的冒高和端面距约为1m，可以临时在塌冒区钻眼插钢针来进行粗略的棚顶工作，然而当冒落高度与端面距有一项超出安全允许指标时，必须在机炮道内的棚顶进行作业。从冒落区的一侧开始，在刮板输送机挡煤板外侧设2～3个工字钢梁，一侧顶住煤壁且要确保与采高相等，随后进行敲帮问顶，直到顶板压力变化幅度不大时，在悬臂梁的煤壁附近提前放置一根与煤壁相平行的长方木，并按照端面距的长短对置顶的高度来选择，然后在平行煤壁搭设一层长方木。

2.4 掘进面和巷道的顶板安全管理

首先，对应用光爆锚喷和“三小”技术进行推广应用，无论是硬岩巷道还是软岩巷道，在全煤巷道都应应用该技术；其次，根据巷道稳定性与锚杆长度来选取，保证前探梁的使用，除了一些坚硬的岩石和石灰岩顶之外，在巷道掘进迎头时都应使用前探梁。

3 结束语

煤矿开采安全是煤矿企业生存和发展的重要基础，所以在煤矿开采过程中需要将安全作为首要考虑的问题，由于在煤矿开采过程中，采掘工作面顶板极易发生安全事故，所以需要加强顶板的安全管理工作，努力强化作业人员的安全意识，并对施工技术进行不断完善，从而确保开采质量的提升。

参考文献

[1]张学旗.对煤矿采掘工作面顶板管理问题的研究[J].技术与市场，2014，20（1）：109-110.

[2]燕鑫.煤矿采掘工作面顶板管理的研究[J].科学之友，2013，22（10）：143-144.

[3]袁新建.煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究[J].内蒙古煤炭经济，2013，24（5）：160-162.