煤矿综采工作面顶板管理技术分析

韩克程 阚竹祥 刘亚楠

（1.汶上义桥煤矿有限责任公司，山东 济宁 272100 2.山东煤矿安全监察局鲁西监察分局，山东 济宁 272100）

当前，煤矿生产、管理人员对采掘工作安全重视程度不够，导致煤矿企业意外事故频发。加强综采工作面顶板管理，可以有效提高煤矿采掘效率，保障人员人身安全。

1 工作面顶板含义

顶板是煤矿采掘现场位于煤层上方的岩层，顶板面积会随着采掘的不断深入而扩大。顶板一般分为三种：伪顶、直接顶以及基本顶。这三种顶板划分是依据岩层厚度，岩层属性。

采掘的不断深入会带来一系列安全问题，其中最危险的是顶板冒落。采掘工作之前，煤矿应针对采掘过程中可能会发生的事故，制定相关对策，保护采掘人员的人身安全，提高企业的经济效益。

2 煤矿综采工作面顶板事故原因

煤矿综采工作面顶板发生冒顶的原因主要有：

（1）多种因素造成的顶板上部压力过大。工作面顶板具有一定的承载能力，但其承载能力是有上限的，一旦压力超过顶板承受上限，会使顶板直接破裂，发生冒顶，造成人员伤亡或设备损失。

（2）液压支护选择不合理。在开采过程中，生产人员一般会选择使用液压支护，支撑综采工作面两端。如果选择的液压支架承载力不足，会导致综采工作面下塌，发生冒顶。如果液压支架设置不合理，不能正确支撑起综采工作面，同样会导致顶板塌陷。这种情况的产生，大多是由于操作人员缺乏相关理论知识。

（3）地理条件恶劣。煤矿一般在山区，山区的环境相比城市环境更加复杂，开采过程中容易遇到断层或其他环境因素。地理条件复杂，很多手段无法施展，容易发生顶板冒顶。

（4）生产人员安全意识不足，专业素质差，操作不当，会导致冒顶。

3 煤矿综采工作面顶板管理技术分析

3.1 合理选择液压支架

液压支架是保障开采工作顺利进行的重要条件之一，选择合理的液压支架，可以保障综采工作面的稳定性。在选择过程中，主要考虑三方面因素：

（1）液压支架型号

液压支架型号关系到其承载力，应合理选择液压支架的承载力。在选择液压支架型号时，可以采取两种办法进行判断：①岩重法。将不同重量的岩石放在液压支架上，通过岩石重量测量出液压支架支撑上限。②实际测量法。将液压支架放在施工现场，通过液压支架承重数据确定岩石吨位，从而对液压支架进行合理的选择。

（2）液压支架高度

开采过程中，不同的开采位置液压支架需要的高度不同，且开采高度会随着开采进度发生改变，因此必须要考虑液压支架高度对工作面的影响。数据测量必须精确，稍有差池，都有可能造成冒顶现象。采掘人员要根据实际施工情况合理选择液压支架高度。

（3）液压支架结构

开采位置不同，面临的开采环境也不同，需要根据面临的实际环境，选择合适的液压支架结构。主要有以下几种要求：①保障工作环境通风顺畅。在选择液压支架时，必须观察看其是否影响通风。②确保液压支架底座面积较大，底座压强低于底板。压强过高，液压支架很有可能陷入底板之中，影响煤矿开采；底座面积较小也会导致液压支架下陷。③防止液压支架在使用过程中滑动。如果因为地理环境造成液压支架滑动，会影响顶板支撑的稳定性，影响工作人员安全开采。

3.2 巷道支护技术

综采过程中的巷道支护技术会影响工作面的安全开采。如果开采环境平稳通畅，工作人员可以在顶板上打锚杆，进行顶板支护。如果开采环境不规则，要进行巷道支护时，需要铺设完整的支护网架。随着开采位置不断变化，开采通道压力、巷道结构都会发生改变。因此在采掘工作开始之前，为了保障开采工作的稳定进行，需要对巷道进行支护。设置的支护体系应该根据实际情况进行调整。

3.3 顶板注浆加固技术

为了保障采煤工作的稳定性，运用顶板注浆加固技术，可以保障周围岩石的稳定。顶板注浆加固技术让周围顶板内部充实，从根本上避免冒顶现象的出现。

3.4 断层顶板支护

在开采过程中，顶板经常会遇到断层。如果遇到这种情况，要及时进行有效处理，迅速将支架移动到合理位置，保证工作环境安全。此外还需要及时做好支护，避免出现顶板脱落现象。对断层顶板的支护，可以采取以下几种方法：

（1）在进行煤矿切割之前。对综采工作面顶板进行预处理，避免因为开采出现冒顶现象。

（2）用木锚杆对煤层起到加固作用。这种方法不适用于所有情况，对于硬度和压力较大的煤层，可以将木锚杆放到其中进行加固。

（3）控制煤矿开采过程中的高度。合理的采高，能够保证采矿工作的正常运行。如果采高过高，会导致支架无法接触顶板，出现冒顶现象。

4 结语

在煤矿开采过程中，如何减少意外事故发生概率，保障工作人员生命安全，提高煤矿产业经济效益，一直都是所有人关注的重点。本文针对综采工作面顶板管理技术进行了分析，如何将这些技术合理、有效地运用到实际情况当中，还需要所有工作人员的共同配合，需要煤矿管理人员对综采工作面顶板管理的高度重视。