煤矿综采工作面顶板支护的安全管理探究

煤矿综采工作面顶板支护的安全管理探究

宁显磊

宣威市文兴乡煤炭安全生产管理所  云南  曲靖655424

摘要：随着我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，在煤矿开采中顶板支护不力造成的冒顶、塌方事故，给煤矿综采工作面安全保障工作提出更高的挑战。故此，针对煤矿顶板事故发生的原因，提出了若干强化顶板支护安全管理的控制性策略，希望对煤矿综采现场顶板支护作业提供有益的参考。

关键词：煤矿；综采工作面；顶板支护；安全管理

引言：在煤矿综采工作面生产过程中，顶板支护的安全管理具有举足轻重的地位。顶板事故一直以来都是煤矿生产过程中极易发生的一类事故，对矿工生命安全和国家能源安全构成严重威胁。因此，深入探讨煤矿综采工作面顶板支护的安全管理，对于确保煤矿安全生产、维护国家能源安全和社会稳定具有重要意义。

1煤矿综采工作面顶板支护的安全管理的重要性

首先，顶板支护安全管理关乎矿工生命安全。煤矿生产过程中，顶板事故往往导致矿工伤亡，给矿工家庭和社会带来巨大的伤痛。通过加强顶板支护安全管理，降低顶板事故发生率，有助于保障矿工生命安全，实现安全生产目标。其次，顶板支护安全管理影响煤矿生产效率。煤矿生产过程中，顶板事故可能导致工作面停产或减产，影响煤矿整体生产进度。加强顶板支护安全管理，提高顶板支护质量，有利于确保工作面稳定生产，提高煤矿整体经济效益。再次，顶板支护安全管理有助于提高煤矿资源回收率。煤矿生产过程中，顶板事故可能导致工作面丢煤、煤炭资源浪费。通过加强顶板支护安全管理，提高煤炭资源回收率，有助于实现煤矿可持续发展。最后，顶板支护安全管理符合国家法律法规和政策要求。我国政府高度重视煤矿安全生产，制定了一系列法律法规和政策，要求煤矿企业必须加强顶板支护安全管理，确保煤矿安全生产。煤矿企业加强顶板支护安全管理，既是履行法定责任，也是实现企业长远发展的需要。

2煤矿综采工作面顶板支护技术

2.1传统顶板支护技术

（1）钢支架：钢支架是一种常用的顶板支护技术，通过安装和调整不同尺寸的钢支架来支撑和稳定顶板。钢支架具有承载能力强、施工方便、可重复利用等优点，适用于较稳定的顶板条件。（2）钢拱架：钢拱架是一种采用曲线形状的钢管构成的支护形式，通过钢拱架的弯曲刚度和承载能力来支撑和控制顶板下沉。钢拱架具有自重轻、安装方便、适应性强等特点，适用于较稳定但存在较大变形的顶板条件。（3）钢筋混凝土支架：钢筋混凝土支架是一种利用钢筋混凝土构件进行顶板支护的技术，通过预制或现场浇筑的混凝土构件来承担顶板荷载。钢筋混凝土支架具有刚性大、承载能力高、耐久性好等优势，适用于对顶板要求较高的条件。

2.2现代顶板支护技术

（1）高效液压支架技术：高效液压支架技术采用液压系统控制支架的升降和支撑状态。支架由液压缸、支柱和液压控制系统组成。通过精确的控制，支架可以根据实际需要调整高度和支撑力，以适应不同煤层条件和变形情况。高效液压支架具有自动化程度高、支撑力可调、支架稳定等优势，能够提高煤矿工作面的安全性和生产效率。（2）预应力锚杆技术：预应力锚杆技术通过在锚杆中施加预应力力量，使锚杆与围岩之间形成紧密的结合。预应力锚杆技术能够增强顶板的稳定性，减少顶板下沉和断裂的风险。预应力锚杆具有承载能力强、变形小和寿命长的特点，可以有效改善顶板支护的安全性和稳定性。（3）人工合成材料支护技术：人工合成材料支护技术采用高强度和耐腐蚀性的合成材料，如玻璃钢、聚合物等，来构建支撑结构。这些材料具有轻量化、高强度和耐久性的特点，能够有效支撑和保护顶板。人工合成材料支护技术具有重量轻、施工方便和抗腐蚀能力强的优势，适用于复杂的地质条件和需要快速施工的场合。

3煤矿综采工作面顶板支护的安全管理措施

3.1加强支护中基础初撑力的研究

液压支的初撑力在液压泵传递给支柱的过程中，起到了关键作用。它不仅对顶板进行主动支撑，而且也是衡量自移支架性能的一个重要参数。在液压支柱拥有较大初撑力的情况下，支架的支护强度较高，能迅速达到抑制巷道下沉所需的工作阻力。初撑力在液压支护系统中发挥着重要作用。它有助于支架尽快达到稳定状态，减少顶板下沉的风险，防止顶板离层破碎现象的发生。这种现象在煤矿、隧道等地下工程中具有极大的现实意义，因为顶板的稳定与否直接关系到工程的安全与效率。然而，仅仅依靠初撑力并不能完全保证顶板的稳定。在实际操作中，还需要根据地质条件、巷道围岩特性等多种因素，合理调整液压支柱的布置方式和参数，以确保液压支护系统的稳定性和可靠性。此外，还需对液压支护系统进行定期检查和维护，确保其正常运行。

3.2人员培训和安全意识提升

（1）培训与教育计划制定全面的培训与教育计划，包括针对管理人员和矿工的培训课程。培训内容可以涵盖顶板支护技术、设备操作和维护、安全操作规程等方面。通过系统的培训，提高管理人员和矿工的专业技能和知识水平，使其能够正确理解和应用顶板支护管理的原则和方法。（2）安全文化建设加强安全文化建设，营造安全优先的工作氛围。通过组织安全培训、安全意识教育和安全活动，强调矿工的安全责任和安全意识，激发他们对安全的重视和参与。

3.3环境保护与治理措施

（1）合理排放废弃物制定环境保护措施，合理处理和排放矿井废弃物。采取有效的措施，包括废弃物分类、储存和处理，减少对环境的污染和影响。同时，加强废弃物的监测和管理，确保废弃物处理符合环保要求。（2）生态修复与绿色采矿注重生态修复和绿色采矿的实施，将环境保护融入顶板支护管理中。采取措施恢复矿区的植被、土壤和水体等生态环境，减少对自然资源的损害。同时，推动绿色采矿技术的应用，如水资源循环利用、能源节约等，实现矿业可持续发展。通过加强人员培训和安全意识提升，以及环境保护与治理措施的实施，煤矿综采工作面顶板支护管理可以得到全面的改进。人员培训和安全意识提升能够提高管理人员和矿工的专业素质和安全意识，减少操作失误和事故发生的概率。

3.4建立支护状况信息化评估系统

建立顶板支护信息化平台的意义不仅限于事故预防和灾害控制，它还能在事故发生后提供快速响应和救援支持。通过实时监测和数据分析，平台能够迅速识别事故类型和严重程度，为救援人员提供准确的信息，指导他们采取最有效的救援措施。此外，通过对历史数据的挖掘和分析，平台还可以为煤矿企业提供灾害预警，帮助他们提前发现潜在的安全隐患，从而避免事故的发生。顶板支护信息化平台的建设也有助于推动我国煤矿行业的现代化和技术创新。随着我国经济的持续发展，对能源需求的增长给煤矿安全生产带来了更大的压力。传统的管理方式和手段已经无法满足当前的需求，而顶板支护信息化平台正是解决这一问题的有效途径。通过引入先进的信息化技术，我们可以提高煤矿安全管理水平，提升矿井安全生产的能力和效果，为我国煤矿行业的可持续发展提供有力支持。

结语

煤矿综采工作面顶板支护管理是煤矿安全生产中至关重要的环节。随着煤矿深部开采的不断推进和矿井条件的复杂化，综采工作面顶板的稳定性和安全性面临着越来越大的挑战。在井工煤矿中，急倾斜特厚水平分层综采放顶煤采煤方法被广泛应用，对顶板支护管理提出了更高的要求。本文通过深入研究顶板支护技术、管理方法和改进措施，提出有效的管理策略，改善煤矿综采工作面的顶板支护工作，以确保矿工的安全和提高煤矿生产效率。

参考文献

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[2]梁栋.煤矿综采工作面顶板支护的安全管理[J].当代化工研究，2019(19):30-31.

[3]刘文龙．煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势[J]．内蒙古煤炭经济，2018（14）：19－29．