煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析

王亮WANG Liang

（中煤第一建设有限公司朔州分公司，朔州036000）

0 引言

随着社会经济的不断发展，带动了各种科学技术水平的不断提升。在进行煤矿采掘过程中，由于一些地质因素和人为因素，导致顶板事故频繁的发生，给煤矿安全管理工作带来严重的困难。由此可见：研究煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法和分析具有积极的社会效益。希望本篇文章的发表能够对相关的工作人员给予一定的启示，更好的推动煤矿采掘工作的开展，从而有效的提升企业的经济效益，在激烈的市场竞争中取得一定的竞争优势。

1 顶板事故产生因素分析（如图1）

图1 顶板事故产生因素

1.1 围岩变化影响因素 首先从围岩变化的角度进行考虑，根据工作面地质条件可以发现：在煤矿采掘过程中出现围岩急剧变化将会对整个采掘施工产生一系列的负面影响，其中最为明显的就是围岩应力作用的复杂变化。在这样的情况下，很容易导致煤层顶板下沉变化量的加快，帮部破碎严重，从而对后续采掘工作面顶板管理带来严重困难，尤其是在综放工作面回采过程工作中，很容易使顶板出现破碎、严重片帮等问题。如果在支护强度不足的状况下，将会出现顶板冒落的事故。由此可见：加强对工作面顶板围岩的控制，是有效的解决顶板管理问题的重要举措。

1.2 支护设备因素

从工作面设备的角度来进行分析，在回采的过程中，需要相关的技术人员结合施工现场具体顶板管理需求及支护设备性能进行调整。在整个回采过程中，支护设备需要保障其能够具备一定的移支护强度，有效的符合现场施工的实际需求，从而推动回采工作安全有序的开展。如果出现支护设备故障时，需要进行及时的维修，否则顶板将因支护强度不足造成顶板冒落等安全事故。在整个工作面回采过程中，支护设备强度不足因素所造成的顶板事故是最频繁的。所以在现场实际回采过程中，工作面要严格按照规程措施进行顶板管理。

1.3 巷道掘进因素

从采矿施工的特点来看，其本身具备了一定的高风险。为此，在进行采掘作业的过程中，受到地质条件等各方面的影响，如果不能对顶板进行合理化的控制，将会导致一系列顶板事故的发生。其中巷道在掘进过程中会在很大的程度上扰动巷道周围的岩体，让巷道附近的围岩遭到围岩应力的破坏，这样在施工过程容易导致顶板出现松动、下沉、分层等问题，深层次的还会导致一定的冒落问题。如果在此时没有对其进行合理化的控制，对于整个巷道的顶板管理带来一定的风险。由此可见掘进巷道的顶板管理也是需要进行着重考虑的因素。

1.4 顶板冒落问题因素

在整个采掘过程中，不光涉及到巷道的掘进工作。但是从另一方面来看，其综采工作面的顶板管理在很大的程度上受到了支护方法、支护设备和相关的技术等方面的限制。为此，在进行顶板管理的开展过程中，如果没有采取合理化的设计方案，或者设计方案在实行的过程中和预期产生了较大的偏离，将会产生一系列的风险隐患。在这样的状况下，便会导致工作面顶板出现冒落的现象。采掘工作面的顶板的下沉速度和采掘速度之间呈现出明显的正相关关系。主要表现在煤矿采掘的过程中出现了开采速度过快的问题，那么围岩下沉的问题也会加快。在当前阶段的采掘过程中，部分煤矿企业为了更好地提高其经济效益，一味的追求工作的速度，忽略了对顶板的控制，出现了顶板下沉过快的问题。从其影响来看，很容易导致工作面液压支护支架损坏，出现一系列的顶板隐患。如果没有对其进行及时科学的合理化控制，严重的还会导致冒顶现象的发生。

2 针对煤矿采掘工作面顶板管理问题的方法（如图2）

图2 煤矿采掘工作面顶板管理问题的方法

2.1 制定科学、合理的行业标准

采掘工作面任何一项工程施工过程前，都需要按照《煤矿安全规程》及国家标准要求进行设计。在采掘作业过程中，也需要按照相关的操作规范、国家和行业部门的相关要求，做好顶板管理工作。在支护强度满足现场要求后，能够有效的避免一些不必要的顶板事故发生。目前，在中国的煤矿开采中，液压支架被用于综采工作面的顶板维护。综采工作面经常在开采过程中发生，并且有时会发生意外的紧急情况，因此必须根据实际需要使用合理、适当的液压支架，以在综采过程中有效地维持综采工作场所的安全。液压支架是综采工作面顶板管理的重要组成部分，因此液压支架的选择非常重要。因此，在选择液压支架进行综采工作面的安全维护时：必须根据实际环境进行调整，并且液压支架的承载能力是标准和前提条件，液压支架可提供结构的保护和压缩功能，确保选择适合工作表面高度的液压支架。为了最大程度地提高综采工作面的屋顶护理技术水平，提供最有力的防护措施，并完成高质量和安全的煤矿开采项目，您需要选择最现实，最合理的液压支架。如果一旦发现了质量性的问题，需要立即上报给上级相关部门进行针对性的解决，从而有效的提升顶板管理的效率。

从顶板支护问题处理的特点来看，其一般是呈现出了一个由内向外的、循序渐进的特点。在整个煤矿采掘的工程中，都彰显了其自身独特的价值和意义，对于采掘工作质量的提升产生了重大的影响。为此，在今后的工作中，必须要充分的认识到后路的通畅对其所产生的影响，从而更好的提升整体的工程质量和效果。另一方面，这样的方法也能够有效的避免一些常规性的错误的发生。

支护工作主要发生在工作面的爆破完成之后，其最终的目的是保障后续工作的有序开展，从而有效的避免因为空顶作业所带来的各种安全性的风险和一些不足。如果在开展井下掘进的工作中，出现了冒顶的问题，需要立刻的采取相应的补救措施，从而提升采掘的工作效果。在进行现场操作的过程中，需要针对放炮作业流程中所出现的危险性、伤亡事故的出现做好相应的防护，达到优化最终质量和效果的目的。由此可见，这部分内容的安全管理是消除安全隐患最为主要的因素，其自身价值和意义非同小可，对于保障生产安全有着相对积极的作用，需要契合实际情况对相关作业规范以及操作方法充分认识，然后在实际生产工作中合理落实，保证生产工作的安全效果得到控制。

2.2 掘进巷道顶板管理

从掘进巷道顶板管理的特点来看，在整个支护设计过程中，具有关键的作用。为此，相关的设计人员必须要对此给予足够的重视度，采取一些新兴的技术，对其进行合理化的支护，从而最大程度的提高支护质量。比如锚索可以有效的结合W 钢带、工字钢等支护的方法，从其效果来看，将这些方法运用在实际的操作过程中，其具备了较强的支护强度。通过对各种支护质量的合理化规范，一定程度上降低顶板事故的发生。

在进行巷道顶板的安全管理工作中，可以从应用光爆锚喷技术进行操作，从而有效的提升工程建设的质量。当前阶段，这种技术已经在硬岩巷道和软岩巷道中得到了广泛的应用，并且取得了不错的效果。在其实际操作和应用的过程中，也可以有效的提升整体的安全性和稳定性，锚杆的长度也可以结合实际的工程需求进行有效的调整。比如：顶板为泥页岩，则掘进30m 将会在0.8m 左右范围内松动，而如果是炭质页岩则应该留有1.6m 左右松动范围。实际操作过程中出现任何一种情况都需要确保锚杆有20～50kN 左右的固定力，从而保障其自身应用效果。

2.3 不断地提高技术人员的专业能力

在整个支护的设计过程中，还需要充分的考虑到技术人员的专业素养和相关的理论知识结合能力对整个支护设计所产生的影响。如果能够具备较高的专业素养，也能够在一定程度上推动整个支护的有效开展。为此，为了有效的规避各种危险事故的发生和一些不必要安全隐患的存在，在进行正式的施工之前，需要对操作人员进行安全性的教育。比如：可以结合一些PPT 讲解等方面的内容，针对在操作过程中可能出现的各种风险和安全性的问题，让其有大概的了解。在操作的过程中能够给予足够的重视度，从而有效的避免一些安全事故的发生。另外，还需要结合培训的方式，不断的提高操作人员的专业素养，让其能够对各种专业的知识和操作实践的内容进行科学性的认识，由此才能够有效的保障各种施工的效果，从而避免一些不必要安全事故的发生。除此之外，还可以在企业的内部进行不断的交流，让相关的工作人员能够根据自己的相关经验进行交流分享，吸取他人优秀的经验，推动自身工作能力的提高。除此之外，工作人员自身也要加强不断的修养，比如可以借助互联网的优势，在工作之余加强对相关知识的学习，了解前沿的学术内容，提高自身的竞争力，主动的学习相关的知识，进一步地提升自身专业的能力。

3 结束语

总体来看，在进行煤矿采掘施工的过程中，可能会因为各方面的因素而导致顶板事故的发生。为此，在今后的施工过程中，相关的工作人员还需要不断加强顶板管理的研究，根据现阶段的施工过程中所出现的各种问题及其原因进行针对性的解决，保障施工的有效开展，进一步的提升工程的效率和经济的效益。