煤矿采掘工作面顶板管理问题探究

【摘要】近年来，煤矿采掘工作面顶板问题成为煤矿生产中安全问题的重要因素，因此必须加强采掘面顶板管理，从而预防煤矿的安全事故发生。本文从顶板冒顶现象发生的常见区域入手，分析了冒顶现象的成因，然后从稳定煤层、局部厚煤层、工作面棚顶、掘进面和巷道几个方面提出相应的顶板安全管理解决方案。

【关键词】煤矿采掘；顶板；安全管理

引言

安全是煤矿生产的重点问题。据调查，有40%的井下事故是由采掘面顶板的事故造成的。因此，煤矿采掘的工作面顶板管理问题应在矿山安全生产中收到高度重视。采掘面顶板压力大，顶板易碎，管理工作十分困难。因此，在以人为本发展经济的今天，应该分析常见的煤矿采掘面顶板问题，找到根本的原因和他们之间的联系，加强科学、有效的管理。现场的管理工作是煤矿采掘工作面顶板管理工作的基础，完善的技术措施是顶板管理工作的保障。相关工作人员的思想意识和相关监管部门的监管力度也会一项整个管理工作。各环节之间只有有效配合才能有效对煤矿采掘工作面顶板进行有效管理，并对顶板事故进行预防。

1.采掘面顶板事故原因

如果我们对发生的顶板事故进行分析就不难看出，事故发生的地点集中于采煤工作面与煤壁接触带中没有进行支护的地方，而在放顶线周围常常出现冒顶的现象，而冒顶现象也会在掘进头泥巷道交叉口处。当然，不同的地质条件下也会出现不同的冒顶现象。下面我们对这几种常见的事故进行详细说明。

1.1煤壁周围发生的冒顶现象。游离岩块往往会导致煤壁周围的冒顶现象。这是由于在每层中存在原生裂缝，或者后期每层受到采动，形成交错的裂缝，从而形成游离岩块。在支护和放炮过程中，支架支护会因为不稳定出现倾倒，煤帮周围因为不能支撑压力而被压塌，就会造成冒顶事故。

1.2工作面两端的冒顶事故。在工作面生产过程中，必须要对机头和机尾进行移动，这期间要更换支柱。但是早已破坏的顶板会出现不同程度的松动。在回采面连接的巷道处往往会有巷道支架，这对于顶板的下落等很难控制。巷道支架的棚腿需要在回采过程中进行移除，这个过程中也会因为顶板破碎程度的不同出现冒顶现象。

1.3放顶线周围的冒顶现象。随着顶板的不断下沉，大块的游离岩块会逐渐出现，回柱工作的进行会使得游离岩块慢慢转动。原本缺乏稳定性的支架在柱子回拆最后，就会出现顶板冒落现象。这会对巷道内施工人员的安全造成极大威胁。

1.4巷道掘进工作面处的冒顶现象。在巷道掘进过程中，一定会出现顶部与岩体失去连接的岩块，这时就需要合理的支护。如果支护不到位，岩块极容易出现垮塌现象。掘进工作面的周围，顶部与岩体失去连接的岩块如果没有提前支护，中支护没有做到位，顶板垮落就会出现。这也就是在掘进工作面处的冒顶现象。

1.5巷道连接处的冒顶。使用大棚子或者抬棚将旧的巷道棚子取代，是在老巷道一侧进行开帮工作，以达到在巷道交叉点施工简便目的的过程中常见的方法。在巷道顶部，容易出现不与岩体相连接的岩块，附近的岩块也要向巷道移动，这就使压力集中于新建成的大棚子。但是大棚子不具备较高的强度，不能支撑过高压力，因此会出现冒顶事故。

1.6顶板破碎带周围的冒顶现象。断泥层的涌水量过大时，会在断层带出现软化坍塌现象。这一问题的处理时采用泥质填充。但是这种方法会出现围岩破裂的现象，对稳定性造成威胁，不利于顶板的管理。爆破过程中，这些破碎的岩体会产生滑动，结构发生改变。岩体的抗拉能力本身不高，由于破碎过程中岩体影响了顶板的抗拉能力，顶板与岩体抗拉能力逐渐出现偏差，在拱形区域内，顶板会出现冒顶现象。

2.煤矿采掘工作面顶板管理规范

2.1稳定煤层的顶板管理。企业要切实做好工作面顶板的管理工作，严格落实国家规定，保证三项工作内容，把握两个质量、三个环节。整体来讲，是要掌控支柱质量，做好质量核定和定期检修工作。质量核定工作中，支设要整齐稳固，顶底板要接实。要建立四种特别支护，端头出口支护、切顶支护、超前支护和贴帮支护。要做好采煤工作面初次的放顶工作，要推行人员责任制度，注重各项环节的衔接。要采用顶板动态测量仪对顶板的支撑压力进行观测，要避免初次来压造成的冒顶现象。

2.2工作面局部厚煤层顶板管理。采煤工作中，工作面可能与局部的厚煤层相遇。这时的矿压会表现异常，各煤层之间会相互形成离层，造成顶板出现不同的冒落现象。解决这一问题，需要在局部厚煤层回采的时候，采用支撑能力大的支护方式维持稳定，冰妖注意防止片帮冒顶现象的出现。

2.3采煤工作面棚顶顶板管理方案。采煤工作面棚顶顶板管理方法，需要根据煤层顶板冒落高度和端面距长两个因素进行综合考量。一般情况下，冒高和端面相距约为1米，可以采用粗略的棚顶工作，临时在塌冒区钻眼插钢针。但是当二者之中有一项不符合安全指标时，就需要在疾跑道内对棚顶进行作业。使用采煤机掏底工作时，需要在假顶下架设临时支柱，防止移动支柱时的二次顶板冒落，保证通过漏顶区域的安全。

2.4掘进工作面及巷道顶板管理。掘进工作面和巷道顶板管理的方式有以下几种。不论是硬巷道还是软巷道，都可以采用光爆锚喷和三小技术。推廣应用小钻头、小锚杆和小药卷，推广锚网作为支护材料。根据巷道的地质结构和锚杆长度选择掘进头。保证使用前探梁，巷道掘进，除了坚硬的地质外，都应使用。前探钢分为吊环式、一梁二环和一梁三环式。

3.结语

众所周知，在矿山安全生产的过程中，最为重要的一个环节就是煤矿采掘工作的面顶板管理。在实际的矿山安全生产中，怎样进行煤矿采掘工作面顶板的管理一直是我们比较关注的重难点问题。据统计，井下事故死亡人数的一半都是由于煤矿采掘工作面顶板管理不到位而引起的。所以，为了实现煤矿采掘工作的安全与高效，对于煤矿采掘工作面顶板的管理要采取科学、合理的方法。在市场经济的条件下，我们应该根据煤矿采掘工作面顶板管理中常见的问题的产生原因来提出一些相应的解决措施。本文就是贯彻了这一点，具体结合煤矿采掘工作面顶板管理的现状和存在的问题，提出安全、有效的解决方法，实现煤矿采掘工作面顶板的科学管理。我国煤矿生产安全问题迫在眉睫，虽然政府一再强调安全生产，但是煤矿事故时有发生。煤矿安全问题应以预防为主，加强顶板管理，是安全生产的重要环节。加强顶板安全管理，防止顶板垮落，是每个企业都应注意的问题。做好煤矿采掘工作面顶板管理，就要分析顶板安全问题的成因，做好稳定煤层的顶板管理、工作面局部厚煤层的顶板管理、工作面棚顶顶板管理、掘进面和巷道顶板管理。

参考文献

[1]蒋厚兰.关于煤矿采掘职工队伍建设的几点思考[J].中国职工教育，2007（02）：89-90.

[2]丁永祥，张英.谈谈煤矿采掘计件工资分配办法——圆班计件分班计量个人记分分配[J].内蒙古煤炭经济，1989（04）：102-103.

[3]李莉.浅析我国煤矿采掘装备技术的发展[J].内蒙古煤炭经济，2013（12）：78-79.

[4]郭建勋.煤矿采掘机械的故障分析与维护措施[J].内蒙古煤炭经济，2014（03）：125-126.

作者简介

姚俊忙（1971.05.05—），男，汉族，山东省邹城市太平镇人。本科学历，助理工程师，山东鲁泰煤业有限公司太平煤矿采煤工区区长，研究方向：煤矿开采.