煤矿井下采煤工作面顶板管理

煤矿井下采煤工作面顶板管理

康孝勇

神木县隆德矿业有限责任公司 陕西 神木 719300

摘要：鉴于顶板灾害的产生和发展规律，加强对其进行有效地控制，对于降低煤矿生产中的各类安全事故，是十分必要的。由于矿井的采矿作业面十分复杂，必须对煤矿开采过程中顶板的管理进行深入研究，弄清开采过程中顶板的种类特征。立足实际，持续优化和创新矿井顶板管理的方式和策略，提升矿井生产的品质和效益。

关键词：煤矿井下；采煤工作面；顶板；管理

1煤矿井下采煤工作面顶板事故的主要类型

1.1推垮型冒顶事故

推垮型冒顶是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。形成推垮有三个充要条件：一是顶板有大面积离层；二是支柱初撑力低，稳定性差；三是煤层有一定倾角。一旦三个条件同时具备，离层顶板自重形成的“下滑力”大于对其的“合阻力”时，就会在瞬间推垮。因此，对该类顶板的防治工作，应把重点放在这三个充要条件上。

1.2压垮型冒顶事故

压垮型冒顶事故是因为压力造成的，因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支架，导致巷道顶部已破碎的岩块冒落，从而形成事故。尽管这种情况在矿井下开采工作面的顶板事件中只有一小部分，但一旦发生，造成的结果将非常严重。

1.3漏垮型冒顶事故

漏垮型冒顶的原因主要是由于煤层倾角较大，直接顶又异常破碎，工作面支护系统中如果某个地点失效发生局部漏顶，进而破碎顶板就可能从这个地点开始沿工作面漏空，造成支架失稳，漏垮工作面。因此，在煤矿开采过程中必须有针对性地进行治理。作为国家最主要的能源资源，煤矿开发对于国家的能源安全具有重要的战略支撑意义。但因井下环境复杂，开采过程中必须对其进行有效地支撑，使其能够保证工作的安全和稳定。

针对各类冒顶类型，在进行工作前，必须对矿井下开采工作面造成顶板事故可能产生的原因进行科学的剖析，在此基础上，制定相应的顶板管理对策，并对其进行分类，采取相应的针对性措施，从而减少意外的发生。

2工作面顶板事故影响因素分析

2.1地质构造不可控

对于地下采矿而言，断层、陷落柱和裂隙等地质构造的存在，会对煤矿开采造成较大的影响。在对工作面进行调查之前，对工作面发生地质构造没有准确全面的了解，特别是发生断层后工作面的应力突然发生改变，而又没有得到有效的防护，很可能导致冒顶事故。

2.2矿山压力的影响

矿山压力的本质是矿山开采工程中，开采面周围岩石呈现的应力集中状态。因此，一般的煤矿在开采过程中，都会受到采动压力的作用，造成工作面的变形和沉陷，表现出周期性的来压特征。由于受到地质环境的制约，其本身也存在着一些特点，若不采取相应的防护措施，极易导致冒顶事故。

2.3采煤工序不合理

在回采过程中，由于开采过程中的参数等设定不够合理，在开采过程中，如果选择了不合适的技术方案，那么很可能会导致工作面暴露过久，从而导致冒顶。另外，由于矿山的生产过程比较繁琐，在开始生产以前，通常都要根据矿井的具体条件，对其进行系统地计划，确定其生产的困难程度。但是，在现实中，很多时候，矿井中的意外都是由于采矿工艺的不合理或者是由于环境地质等方面的原因造成的。从长期来看，缺乏对企业可持续发展角度的重视，没有根据实际情况选择合适的开采方法。

3煤矿井下采煤工作面顶板管理措施

3.1加强设备管理

装备是矿井开采工作的前提和依据，装备的优劣直接影响到工作能否正常进行，好的装备可以起到很好的推动作用。因此，煤矿开采工作的顺利进行，必须根据各区域的具体条件，尽量选用最适合的装备。由于液压支架作为矿井顶板的通用装置，因此，在选用液压支架时必须慎重。选用液压支架，除了要从其本身的品质和特性出发，还要结合开采面的具体状况和煤层状况，还要对支架的高度和装备进行合理的选择。其次，选用合理的支架形式，对顶板进行有效的防护，减少发生的危险，保证回采工作面的顶板稳定性和安全性。最后，在对设备进行管理的过程中，要对装备的老化情况进行关注，如果出现了比较大的磨损，就要对已经磨损的装备进行替换，如果出现了一些细微的老化情况，也要立刻报告。同时也要求员工在生产之前对装备进行测试，以便于及时地发现和解决故障，从而大幅提升了工作的效率。

3.2加强环节管理

为了保证开采作业的正常进行，可以对开采工作面的顶部进行有效地控制，从而极大地提高了工人和设备的安全。在煤矿开采过程中，对于顶板的治理，可以采用如下几种方法：一是重视有关的机械和电气设备的维修。由于煤矿生产与电气机械是密不可分的，所以在日常工作中要注意对电气和机械的维修，并对出现的问题进行及时地处置，确保电气和机械的正常运转，确保生产的高效。其次，要保证支护结构的支持能力。支护结构的承载能力要符合相应的规范，其优良的承载能力对降低事故、缓解顶板应力、提高工作安全有着重要意义。另外，由于在工作中使用了液态支撑，因此会强迫其运动，这就造成了液压支撑系统的不稳定。因此，一旦发生了支撑变形，就要立即进行相应的调节，保证了上、下端的连续性。

3.3加强技术管理

在矿井下开采工作中，必须应用相应的工艺，这是一项关乎开采作业中顶板的安全问题。因此，在煤矿开采过程中，一定要选择合适的开采工艺，才能将煤矿生产中的意外事件降到最低。此外，对顶板的管理还要求有专门的工作人员，因为每个矿井的情况都不一样，所以要求有不同的管理方式，每个矿井都要采取一套科学的管理方法，以便能够及时地找到问题，并加以解决。在采矿期间，要邀请有关专家对已安装好的顶板进行监管与监控，及早发现存在的安全问题，从而防止安全事故的发生。在矿井开采的时候，外部因素也会对工程造成很大的影响，因此，要结合具体的条件，制定相应的预防对策，保证工程的安全，将意外事件降到最低。在建设过程中，安全永远是首位的，任何一次的建设都要确保安全，因此，要对安全隐患和安全问题进行防范和消除，遇到一个就处理一个，永远坚持安全第一的原则，不管是技术上的问题，还是外部的原因，都要让建设单位在具体的环境条件下，作出最佳的决策，选出最适合的方案，减少意外的发生，尽可能地保障工程中的人身安全。

4结语

总之，在矿井生产过程中，顶板灾害非常普遍，也是很难避免的，并且它的出现给生产造成了极大的负面影响。因此,在工作中，只有将开采工作和现实紧密地联系起来，坚持实事求是，根据工作需要，强化对顶板的管理，保证工作的安全，才能够促进企业的生产和工业的长期发展。

参考文献：

[1] 程建远,覃思,陆斌等. 煤矿井下随采地震探测技术发展综述[J]. 煤田地质与勘探,2019,47(03):1-9.

[2] 张功. 现代煤矿回采工作面矿压及顶板管理分析[J]. 现代矿业,2019,35(06):262-263.

[3] 张海平. 煤矿井下巷道掘进顶板支护技术分析[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):228-229.

[4] 吴涛. 采掘工作面顶板支护管理探究[J]. 内蒙古煤炭经济,2017(09):110-111.DOI:10.13487/j.cnki.imce.009916.

[5] 卜磊,万民. 浅谈煤矿采煤工作面顶板事故原因和防治措施[J]. 科技创新与应用,2014(28):92.

[6] 苑雷达. 煤矿井下综采工作面放顶煤采煤工艺应用分析[J]. 矿业装备,2021(01):110-111.

[7] 曹旭文. 煤矿井下采煤工作面顶板管理问题分析[J]. 现代矿业,2020,36(02):233-234+236.