采煤工作面初次放顶的技术管理分析

贺京华

（山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司，山西临汾 042100）

煤化工与甲醇

采煤工作面初次放顶的技术管理分析

贺京华

（山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司，山西临汾 042100）

分析了采煤工作面初次放顶技术的需求，阐述了采煤工作面初次放顶技术的技术流程，提出了初次放顶技术的管理措施，旨在保证采煤质量及施工安全，保证初次放顶技术在实际施工中发挥最优的效果。

采煤工作面；初次放顶；管理

1 采煤工作面初次放顶技术概述

目前，采煤工作面初次放顶作业过程中，由于未准确采集顶板高度、老顶断裂及顶板类型等参数，造成实际作业中放顶参数出现偏差，引发顶板冒落等安全事故，依照技术的规范施工人员应加强对顶板的管理，有效防止顶板冒落，以保证初次放顶回采率。

1.1 初次放顶技术需求

由于初次放顶过程中顶板类型的不同，初次放顶可分为两种类型，首先是开采的距离到达一定高度以后，冒落的高度应达到实际要求，实现自行冒落的情形，其次是开采距离达到规定地方后，顶板没有自行冒落，或者出现了冒落的高度无法达到实际的要求，就需要人工当时进行放顶作业。通常情况下，复合顶板及稳定顶板会实现直接顶的充分跨落，由于其整体的相对性较差，在实际开采环节顶板会自动实现充分跨落，避免了操作过程中人工方式挑顶活动的开展，在实际的施工过程中，面临这样的情况应特别的注意要避免出现垮露顶的事故。而在初次放顶的施工过程中，在老顶要出现断裂及下沉的情况之前，其老顶的下部为直接顶与伪顶，与此同时，煤层的上方劣质的煤容易出现冒落、破碎及离层现象，由于此时顶板的实际跨度小于10m，为有效避免施工过程中推垮型冒顶事故，技术人员在技术管理工作中应通过满足排梁工作开始前支架具备初撑力的方式保证支架稳定，将泵站压力控制在15MPa以上，确保支柱初撑力达到7kN，为有效避免初次放顶的施工过程中、切眼和上下巷的环节会出现顶板冒落的情况，其在巷道掘进环节及初次放顶挂之前，应做好相应的支护工作，在采面初次放顶前，应避免放炮开帮后顶板受扰动的情况出现。在出现工作面老顶及直接顶下沉的情况时，由于顶板跨度超过了10m 且随着板压力及下沉量的不断增加，顶板跨度会呈现出明显的异常，在这种情况下，若不及时进行完善的处理，极易引发锚定事故发生。因此，在施工人员施工过程中，注意应从第5个循环开始，其在工作面发生倾斜的方向每间隔布置一条测线，同时，及时测量第一排与最后一排支柱的实际工作阻力及初撑力。

1.2 初次放顶作业的技术流程

1.2.1 初次放顶作业过程中的参数设计

采煤工作面初次放顶实践中，在单层或者多层顶板，顶板前的两层结构其致命性较强，其顶板分层的厚度也较大，初次放顶参数设计环节，为保证施工安全，其需要采取相应的措施来进行人工的强制挑顶，并且首先要事先确定好挑顶时间、放顶步距、对放顶高度及方式等。由于部分顶板材质较硬，在开采工作完成后会出现顶板未完全脱落的情况，其在上方形成悬顶，如果不进行及时的处理，会增加施工活动中的安全隐患。一般情况下其采用人工放顶的方式来进行相应处理。其依据现有的开采经验以及矿压的观测数据，进行开采的工作自切眼推进之后，会在顶板部形成一个载荷的分布均匀简支梁，其支点分布于采面煤壁以及切眼煤壁上，当其出现跨度大使简支梁具有的正应力达到破坏值的情况时，顶板会因受到破坏二跨落，一般将这种压力称为顶板的初次来压。但在上层顶板下沉量小于上层顶板下沉量的情况下，二者之间并不会产生影响，在相反情况下，上层的顶板所有的重量其会作用在下层的低顶板上，此时，施工人员在开展正常挑顶工作的同时，在挑顶工作推进到一定距离时应强化人工挑顶工作的力度，通过强制放顶的方式保证施工安全。一般人工强制放顶工作会采用爆破方式来强制切断其顶板，使得顶板的充分冒落而形成垫层，从而有效地削弱其冒落情况下顶板压力及冲击荷载的影响。通常情况下，应保证采空区中矸石充填的程度达到放顶高度及采空和的2/3，这样人工强制放顶的舆情效果才会得以实现，在实际施工过程中，放顶高度与采高、直接顶冒落岩石初始碎胀系数有关，集体的数据应依据一定的公式严格计算求得，进而保证合理打眼的深度。

1.2.2 初次来压前其矿压观测

初次来压前其矿压观测涉以及顶板断裂前的煤壁前方来支撑压力与顶板断裂前采面内的矿压其显现出两个方面。从切眼开始来进行采面的推进工作时，应在顶板的悬漏面积其达到一定跨度的时候，会出现顶板的下沉以及挠曲等现象，造成煤壁前方受到的作用支撑力逐步增加了问题出现，随着上下巷的距离煤壁的不同点顶板的下沉速度加快，其煤壁前方顶板出现了断裂，与此同时，支撑的压力会迅速的向煤壁一侧而收缩，随着上下平巷的顶板速度不断的提升，其板来压的出现，其上下巷内的两帮测压也随之增大，片帮的加剧，造成断面的缩小。

1.2.3 顶板断裂前采空区悬顶状况的处理

在初次放顶实践中对直接顶应采取限定变形的准则进行实施，确保其余老顶间不会出现较大的离差，有效避免老顶来压对直接顶造成的切顶跨面情况的出现。在老顶断裂跨裂以后，随着支撑压力向深部来转移，采面及其上下的矿压显示会减弱，采面进入正常管理阶段，初次放顶活动结束，此时，要对其直接顶做好管理与控制，其避免局部冒顶事故的发生。

1.2.4 切眼技术管理

煤层中对巷道来进行开掘，其形成切眼，切眼存在可能会破坏其岩煤原有的应力平衡造成岩体强度的下降，造成围岩圈的松动，因此，应关注诸多支撑压力的影响，对实际支护规格、支护设计及材料强度进行严格控制，方便后期的顶板管理工作的开展。

2 采煤工作面初次放顶的技术管理分析

在采煤工作面初次放顶技术管理中，相关领导应严格管理程序，把好技术安全观，使得技术、调度及供应等部门各尽其责，严格落实技术安全措施。对回采工作的放顶距离及方法应作出明确的规定，保证支护面的质量及顶板动态，及时鉴定支柱初撑力及工作阻力，在初放期间，通过巡回检查的方式，收集观测数据，组织员工学习，增强工作人员的质量安全意识，对存在的安全隐患进行及时的排查与分析，保证采煤工作面初次放顶工作的安全开展。

3 结束语

作为采煤工作中的重要环节，采煤工作面初次放顶技术关乎采煤的质量与今后实际工作的开展，在一定程度上影响施工人员的生命安全，因此，相关领导必须重视初次放顶技术的管理，以保证施工安全，推动工作安全、高效开展。

[1] 张曦. 采煤工作面初次放顶技术的研究[J]. 机械管理开发，2015，（05）：93-95.

[2] 陈麒麟. 采煤工作面初次放顶的技术管理探究[J]. 价值工程，2015，（25）：153-155.

[3] 朱涛垒. 煤矿采煤工作面初次放顶技术分析[J]. 内蒙古煤炭经济，2016，（21）：41+43.

Analysis on Technical Management of Initial Caving of Coal Face

He Jing-hua

This paper analyzes the demand of the first caving technology in coal mining face，expounds the technical process of the initial caving technology in coal mining face，puts forward the management measures of the initial caving technology，aims to ensure the quality of coal mining and construction safety，To ensure that the initial caving technology in the actual construction to play the best results.

coal mining face；initial caving；management

TD327.2

B

1003-6490（2017）06-0007-02

2017-05-12

贺京华（1978—），男，山西下化人，工程师，主要从事煤矿技术管理工作。