综放工作面架前冒顶的原因及预防处理措施分析

李恒

摘 要：随着经济的快速发展，煤炭作为社会发展过程中重要的消耗型能源，在社会发展过程中对其需求量较大，这也在一定程度上促进我国煤矿建设的步伐。近年来在煤矿行业发展过程中，各种事故频繁发生。这也使人们越来越重视煤矿企业生产的安全问题。煤矿企业生产过程中受到诸多因素的影响，特别是在综放工作面架前容易发生片帮及冒顶等问题，这对煤矿的稳定生产和生产安全带来了较大的威胁。因此文章分析了综放工作面架前冒顶的主要原因，并进一步对综放工作面架前冒顶的预防措施进行了具体的阐述。

关键词：煤矿；综放工作面；架前冒顶；主要原因；预防措施

前言

近年来我国煤矿行业取得了较快的发展，这也使各种煤矿生产问题随之而来。在当前煤矿生产过程中，综放工作面架前冒顶现象时常发生，这对煤矿的安全生产带来了较大的影响。因此需要强化对综放工作面架前冒顶问题的有效管理，努力提高综放工作面生产的稳定性和高效性，为煤矿行业的健康发展奠定良好的基础。

1 综放工作面架前冒顶的主要原因分析

针对某一中型矿井的实际情况来对综放工作面架前冒顶原因进行分析。该矿井回采工艺以轻型支架综采放顶层回采工艺为主，自身顶板管理经验较为丰富，煤矿年产量呈逐年增长的态势。在矿井内，开采面煤层倾斜角度大约为18°，煤层平均厚度达到8m，而且综放工作面储存的煤层具有较高的稳定性，而且所采用的煤层回采工艺有效的减少了煤层开采过程中瓦斯的涌出量。在具体操作过程中，多是由于自然原因和人为原因的影响造成综放工作面出现架前冒顶。

1.1 自然原因

（1）地质构造。当综放工作面过断层存在破碎带时，这种情况下会对工作面煤体的完整性和顶板的完整性带来较大的破坏，极易导致煤壁片帮或是架前冒顶现象发生。（2）顶煤厚度。该煤矿综放工作面为菱形，假顶采用的是金属网，缺乏完整性，而且煤壁应用无法有效的集中。但工作面顶煤自身需要具备一定的承载力才能有效的发挥承载作用，这样就会造成顶煤缺乏完整性，呈现为破碎状态，使冒顶情况的发生机率较高。（3）二次采动。该煤矿综放面与顶板十分靠近，而且还经受过一次采动影响，这就在一定程度上给煤体的完整性和整体性带来了较大的破坏，不仅煤体自身强度大幅度被削弱，而且在二次采动过程中极易出现煤壁片帮及架前冒顶事故。

1.2 人为原因

（1）采高。由于综采工作面具有较大的采高，在顶煤較薄的情况下，在支架和顶煤之间相互作用影响下顶煤极易受到破坏，造成架前冒落情况发生。特别是在采高较大的情况下，煤壁片帮情况更易发生。（2）端面距离。对于进行过割煤工作的综放工作面，当移架不及时或是伸缩梁利用不正确时，则会造成端成距离加大，从而导致架前冒落情况发生。（3）放煤。该煤矿由于顶煤十分松软，因此在实际作业过程中增加了放煤量，这就导致支架上部放空，从而造成架前冒顶情况发生。

2 综放工作面架前冒顶的预防措施

2.1 准确掌握地质构造

对于相关工作人员来讲，在煤井作业过程中，需要及时、准确的掌握回采工作面的地质构造情况信息，并针对实际地质情况来对综放工作面的推进进行适当调整，使综放工作面与断层之间保持特定的夹角，确保综放工作面与断层之间相互接触。在经过断层时，可以利用采煤机来切割顶煤，切割完成后，伸出伸缩梁，在压力作用下来对支架进行移，这样顶板能够及时得到有效的支护，有利于实现对顶板的控制。同时为了避免架前冒顶问题发生，在必要情况下还要临时对空顶顶板采取有效的支护。

2.2 加强采高的控制

通过进一步强化对采高的有效控制，可以为支架打造一个良好的支护环境，这对于片帮及架前冒顶现象的发生具有非常重要的作用。

2.3 调整泵站压力值

通过适当调整泵站压力值，可以使泵站压力值保持在额定值范围内。而且尽可能的选择管径相对较大的高压管，从而有效的增强支架的支撑力，为维护液压支架提供更多的便利。

2.4 保证推进速度的均匀性

在综放面推进过程中，要以匀速的状态来运行，这样能够有效的增加煤壁承载时间，为综放工作面长期、不间断的运行具有重要的意义。

2.5 选择准确的放煤方式

通过选择准确的放煤方式，可以有效的避免支架上部放空状态的发生，不仅有利于提高回收率，而且对煤的质量也具有较好的保证作用。

2.6 增强支架支护效果

一旦支架出现空顶的情况，极易造成综放工作架前冒顶事故发生。因此一旦支架出现空顶现象，则需要及时升顶，有效的增强支架自身的支护效果。

2.7 确保工作面底板的平整

在具体割煤操作时，综放工作面底板要具有较好的平整度，同时在支架间做好煤的清理工作，并一次性对支架进行移动，确保移动一次到位。另外，还要避免操作过程中反复升降支架的情况发生。

3 综放工作面架前冒顶的处理方法

3.1 “撞楔法”

利用“撞楔法”能够有效的解决综放工作面架前冒顶情况。具体操作过程中是利用破碎带和撞楔来堵住漏洞，并采取有效的支护措施，对冒顶情况进行控制。特别是在一些较为破碎的煤岩体，而且存在大块煤岩体的情况下，撞楔法更具较好的适用性。

3.2 带压移架

对于顶板严重破碎的区域内，则需要上顶面，并减少放煤量，有效的增强顶板自身的吸合力。这种情况下要带压进行移架，即利用推拉千斤顶一点点进行卸载，使梁与顶板之间保持一定的支撑阻力，带压前移，使顶板岩层的活动量在一定程度上减少，并对顶板下沉量进行有效控制，从而实现控制顶板的目的。

3.3 “顶网法”

“顶网法”主要是由煤矿开采的施工人员与技术人员在煤矿现场进行总结的，单独运用这种方法或者和其他的方法互相配合，会产生比较良好的效果。出现冒顶现象后，松散的煤体主要堆放在支架下面的区域，当片帮冒顶不够深、顶煤容易破碎、颗粒比较小时，首先将金属网悬挂到前梁，运用金属钢梁与木梁互相配合的单体。如果阻力比较大，那么可以运用铁锹将梁前面煤的边顶进行掏空。此外，如果金属网较短，那么就增加一层金属网。找到煤帮之后，要在顶梁的下方设置单体支撑；如果其中部分的顶梁比较深，那么可以在钢梁的上面进行撞楔。在保证煤帮不漏的前提下，使用输送机运走冒顶煤。遵循自上而下的原则，加强钢梁的支护工作，达到维护煤帮的目的。该种方法适宜运用在5#煤层地质构造带的软煤区域，能够发挥出良好的效果。

4 结束语

在煤矿生产过程中，需要加强对综放工作面的有效管理，有效的预防和控制综放工作面架前冒顶情况的发生，确保综放工作面生产的稳定性和高效性，为煤矿经济效益的提高奠定良好的基础。

参考文献

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