小煤矿顶板管理存在的问题及建议探究

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　　摘要：本文首先探讨我小煤矿顶板管理中存在的主要问题，然后从加强小煤矿顶板管理的技术措施、具体办法和现场管理措施等方面进行了探讨，供大家借鉴参考。
　　关键词：小煤矿；顶板管理；问题；措施
　　
　　在众多的事故中，顶板事故是煤矿生产中最容易发生的事故，是煤矿伤亡比重最大的事故，据资料统计，顶板事故约占煤矿事故的60%以上。因此，顶板管理作为一项关键内容，被放在一切生产过程的首要位置。科学的顶板管理方法，对保证回采工作面的施工安全、质量及高产等起到了极为重要的作用。
　　1小煤矿顶板管理中存在的主要问题
　　尽管顶板管理的水平已经有了一定的提高，但是依然存在诸多的问题。例如，事故控制理论研究的深度不够。事故控制技术和管理手段不够系统。没有抓住重大顶板管理事故发生发展的共同本质-采场围岩运动和应力场规律这个核心。顶板管理事故检查工作的指导思想、管理方法和模式不够科学。实践证明，煤矿重大顶板事故，包括采掘工作面顶板垮塌事故、冲击地压。矿井透水、突水淹井引起的顶板事故等，都与采动围岩运动和应力场变化直接或间接相关。
　　在工作面未开采前，各岩层均处于应力平衡状态，随着煤层被开采后，这种应力平衡受到破坏。岩层内部要重新取得平衡，应力就要重新分布，围岩要产生运动，而导致围岩及其支护物发生变形，破坏甚至跨落。
　　顶板事故是发生在工作面的常见事故，一个明显的事实是冒顶地点大多数发生在地质变化混合支护带和工作面上下出口。地质变化混合支护带冒顶事故是指支撑力不均衡顶板来压时发生的事故，其原因有三个方面：
　　(1)支护材料支护形式不一样，造成顶板来压时混合支护受压不均，发生推倒支柱、顶板冒落；
　　(2)地质变化带顶板较破碎，没有采取相应的特殊支护形式；
　　(3)放顶顺序不当，如本应分段自下而上进行，但有时为图方便自上而下进行，或在分段放时，造成分段接茬处支柱压力集中，因而也容易发生冒顶事故。
　　上下出口发生冒顶事故原因：
　　(1)在采用长壁后退式采煤法时，工作面的运输和回风巷道都是回采前先掘出的，巷道顶板暴露时间较长，在回采过程中又受到采动和采场支承压力的影响；
　　(2)上下出口处于采空区和巷道交叉处空间较大，随着工作面的推移，这里的支架需要反复支拆，一部分已经受压的支架拆除后，新架设的支架一般不能很快承受相应的压力。
　　2小煤矿顶板管理的技术措施
　　(1)适当的提高支柱(支架)的初撑力。一般情况下越高越好，但也不能太高，初撑力高能使得支柱(支架)很快的达到工作阻力，减少支柱(支架)初撑力达到工作阻力的过程中所产生的初始弹性压缩量，缩短支柱的增阻过程，增加支柱的恒阻工作时间，有利于减少顶板的下沉量，控制直接顶的离层，保持顶板的完整性，改善工作面的顶板状况，但是作用在顶板上的初撑力不宜过大，过大的初撑力可能使顶板因为松软而破坏，当然也不宜过低，当顶板过于坚硬时，过低的初撑力可能造成大面积的顶板事故。
　　(2)及时支护采煤机割煤后先移支架，后移输送机，为此，支架前柱与输送机的电缆槽托架间要预留一次截深距。移架后护帮装置及时支护，防止煤壁片帮。有伸缩梁的支架，要及时伸出伸缩梁，防止冒顶。
　　(3)超前支护如果采用正常的移架方法维护不住破碎顶板或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶梁顶住煤壁，不让顶板暴壁出来而得以提前支护。
　　3顶板管理的具体方法
　　顶板管理是煤矿生产中一项重要的工作，应该在实践中不断探索矿山压力和顶板变化规律，总结顶板管理经验。为此，除了要熟悉工作面地质条件、了解顶板岩性、掌握冒顶预兆外，还要合理选择支护形式，尽可能采取预防措施，并随时补充和修改作业规程。在采用全部垮落法管理顶板的前提下，为预防采面冒顶发生，一般还应采取如下措施：
　　(1)要根据工作面顶底板岩性、煤层厚度、倾角、层位等自然条件正确选择合理的支护形式、支护密度、循环进度、放顶步距、最大控顶距和最小控顶距。如采用木支护形式，必须掌握的原则是，在顶板坚硬完整的情况下可采用带帽点柱；在顶板破碎且有垂直于工作面的裂隙时，则应架设走向棚，压力特别大的地方，如工作面上、下头，一般应用木垛或丛柱；在放顶线侧为了切顶和挡矸，防串矸冲倒支架，应打密柱。
　　(2)必须严格把关采面支护质量。加强支柱或棚子的支护强度，确保足够的支护密度，支护要架设牢固，严禁在浮煤或浮矸上架设，也不许使用不合格的支护材料。采面如遇断层、褶曲、顶板错动等地质构造或过旧巷时，都应根据具体情况，采取相应措施。采面接近旧巷前应逐步调整工作面的推进方向，使之与旧巷斜交；落煤时尽可能放小炮或震动炮以减少对顶板的破坏程度。在工作面与旧巷斜交处的上、下地点，要增加支护密度；将工作面推过断层，但在断层侧要打好木垛可带帽丛柱。另外，工作面还应补充制定相应的技术安全措施。
　　(3)要坚持敲帮问顶。煤矿生产实践证明，井下检查顶板和两帮最简单而最可靠的方法就是敲帮问顶。此外，工作面煤壁不要留伞檐，防止顶板来压时煤帮突然片落伤人。
　　(4)要注意观察顶板压力变化和来压预兆。
　　(5)要加强工作面上、下出口的支护。实践证明采面上、下出口发生冒顶事故约占采面冒顶事故的三分之一左右，所以，必须引起高度重视。
　　4小煤矿顶板管理的现场管理措施
　　（1）技术规范和方案设计关。根据小煤矿矿井地质条件，工程技术人员在采区和采面设计上下功夫，积极探索适合本矿地质条件和有利于顶板管理的设计方案。如采用底板岩石大巷开拓方式，就能减少采动影响，或尽可能把巷道布置在全岩中，并尽可能避开井巷交叉，这样掘进巷道时施工条件好，对顶板非常有利，从源头上减少了顶板事故发生的可能性。又如，有的顶板在表面上看来完好，执行敲帮问顶时也未发现有脱落征兆，作业规程或安全措施中也未对其作出明确的支护规定，这也是在编制设计时的重大失误。因此，这就必须明确规定临时支护措施，编制规程决不能粗制滥造。
　　（2）规程审批和学习关。有针对性地加强技术管理，突出解决好其中的薄弱环节，是搞好小煤矿顶板管理的关键。因此，在编制作业规程时要求每个采掘工作面都要根据地质资料和矿压观测资料，包括顶板来压规律，编制采掘作业规程，使规程真正起到指导生产，保证安全的作用。把审批规程、审批措施当作大事来抓，制定“三不批”制度，即地质构造不清不审批，规程对顶板管理措施不具体不审批，规程编写不认真、措施没有针对性不审批。同时在班次安排上要合理，如掘进放炮后要立即出碴支护，不能让破碎顶板悬空暴露时间过长，及时消除冒顶因素。“三大规程”制定后还必须组织干部和员工认真学习，让大家领会和掌握，且必须考核合格才能上岗作业。
　　（3）工程质量关。小煤矿顶板事故绝大多数是由于现场管理不严和采掘工作面工程质量低劣造成的。采掘工程质量是顶板管理的基础，从抓好工程质量入手，提高工程质量是防止小煤矿顶板事故的一条极其重要的措施。因此，在顶板管理方面严把质量关，做到工程质量不合格不验收。由安全监察人员对每个采掘工作面的支护质量进行安全检查，实行动态管理。
　　（4）初次和周期来压关。初次来压和周期来压时易造成大冒顶跨面事故。因此，必须搞好初次放顶和周期来压期间的顶板管理，预防大型恶性顶板事故的发生那时摸索和掌握来压步距，在来压前采取加强支护的措施，如加木垛、丛柱等，确保不发生事故。
　　（5）事故多发地点顶板管理关。要想杜绝事故的发生，必须做好事故多发地点顶板管理工作。回采工作面一定要有具体措施保证采空区的冒落高度和悬顶距离，措施不落实不施工，回采工作面初次放顶、周期来压、过断层、过老巷、掘进工作面开门、过三岔口和贯通等，都必须制定专门的安全措施，由矿总工程师批准，由生产矿长组织实施，由安全监察部门负责监督。加强工作面端头和安全出口支护，回采工作面上下顺槽坚持超前20米支护。由于压力大顶板破碎时，加大超前支护长度，掘进工作面重点抓好前探支护的使用，采掘工作面坚持敲帮问顶制度，预防零星顶板事故。顶板事故多发区和多发段是顶板管理的重点部位，也是顶板管理的重中之重。
　　结语
　　煤矿生产中顶板问题往往是煤矿遇到的比较多的一类问题，如何利用合理的、科学的方法，合适的支护形式，给予支柱合理的初撑力，增加支护的密度，对于坚硬的顶板需要及时处理，防止悬顶距离过大而导致大面积的冒顶，必须严格的执行采煤规程，坚持敲帮问顶的制度，结合煤矿自身的因素，真正的、切实的分析自身的原因，制定相应的措施防止顶板事故。

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