采掘工作面顶板支护管理探究

采掘工作面顶板支护管理探究

王来收

山东能源临矿集团里彦煤矿山东济宁273514

摘要:煤矿在中国社会中有重要的作用,但是采煤工作的危险比较大,经常发生安全事故,为了保证煤矿安全,必须加强对顶板的支护,进行有效控制。要重视顶板支护中存在的问题,不论是正常部分还是特殊部分,都要采取相应的方法处理,提高采煤工作的安全性。

关键词:采掘工作面;顶板支护管理;研究

1局部冒顶及应对方法

1.1局部冒顶诱发因素

局部冒顶问题通常都是因为在开采的过程中矿山压力较大,使顶板没有安全、可靠的支撑造成的。a)因为矿山的直接顶板被破坏,但是却没有较有效的支撑物而造成局部冒顶问题;b)基本顶出现沉降问题,使直接顶板被迫加快下沉和破碎速度,最后支架失去稳定性而造成局部冒顶问题。局部冒顶的形成主要跟顶板位置的岩石特点及顶板支架对每一块顶板的支撑力有关。如果顶板破碎、裂缝不断增加,而这时却不能够及时支护,则很容易就会导致冒顶出现。如果地质构造比较复杂,并且变化性较大的区域,顶板的完整性会更容易受到破坏,而且通常破坏性十分严重,从而诱发冒顶问题,虽然有时顶板比较稳定,但是如果不重视支护架工作,或出现违反操作的问题,也会诱发局部冒顶。另外,局部冒顶的出现通常会有一些预兆:a)顶板掉渣,而且会发出声响。如果顶板位置的岩石已经出现裂缝或碎块,可能稍微受到震动就会掉落石块,如果受到很大的作用力,顶板掉落的可能性会更大,在这个过程中,有时能够听到顶板碎裂发出的声音;b)煤壁片帮或顶板离层。煤壁如果受到较大的压力,就会出现更多的片帮次数,这时冒顶的范围就会加大。还可以敲击顶板,如果发出的声音十分清脆,说明顶板十分完好,但是如果发出闷响,表示顶板的上下岩层可能已经发生脱离[2]。

1.2局部冒顶的位置

局部冒顶会在很多区域出现,而不同的出现位置必须使用不同的措施进行防治,才能达到更好的效果。

1.2.1煤壁线位置的冒顶

出现在煤壁线附近位置的冒顶,煤壁线就是指工作面的第一排支柱到煤壁间的距离。在这个范围内,会因为不同的地质构造或采煤工作的原因,在煤层的顶板位置非固定的岩石就会在采煤机采煤或爆破的过程中掉落,如果这时不及时支护,十分容易导致冒顶事故。在爆破落煤过程中,如果炸药放置的位置不当或装的炸药过多,就可能在爆破的过程中出现问题,使支架倒塌而造成冒顶。在基本顶位置,没有支护的空间被无限放大,也会形成冒顶。为了防治这个问题,选择支护方法时必须选择一个能够提高悬露顶板支护效率的方法,而且不能空顶工作,要合理布置炸药的位置,配置合适的药量,防止在爆煤的过程中崩倒支架,使顶板出现问题。最好使工作面和煤层之间形成垂直或斜交的节理方向,防止煤壁片帮的发生,而如果出现片帮问题,要及时进行超前支护。

1.2.2放顶线位置的冒顶

放顶线指的是原切顶线到新切顶线之间的距离,而放顶线上方位置的支架没有受到均匀的作用力,当人为撤回主要受力点时,或对分段回柱中的最后一个柱子回撤时,柱子一旦倒下,顶板就可能出现冒顶,这时极有可能导致事故,更严重的还可能出现人员伤亡。在应对放顶线位置的冒顶问题时必须保证在进行人工回撤时主要受力支柱安全和稳定,然后再将支柱回撤,最后可以回木替柱。如果使用的是单体液压支柱作为支柱,那么可以使用远距离将支柱卸载,然后在较远的距离之外撤离柱子,保证工作人员的安全;在解决直接顶或由于金属网上方非固定石块压倒支架的问题时,需要在较大的岩石块范围内使用木剁等方式加强支架稳定性[3]。当较大岩石顺着主要工作面的方向推进时,如果推进距离超过一次放顶步距,就必须在这个范围内增加控顶距离。如果工作面支架使用的是金属材料,必须将较大岩石块范围内的金属支架全部使用木支架替换,将多余的岩石块都置放到放顶线外部的采空区位置,最后将木支柱回收;如果采高相对比较大,直接顶出现破碎时,就需要在放顶线位置加上煤档杆,相对比较稳定而且坚硬的顶板需要使用双排密柱或墩柱的方式进行放顶。

2加强掘进工作面顶板支护管理工作的具体措施

2.1强化稳定煤层顶板管理工作

在掘进工作之中对于一些稳定煤层进行掘进施工时,同样需要开展顶板支护作业,而且要求在顶板支护管理工作之中,需要依据有关的标准以及规章制度管理顶板支护工作,确保顶板支护的质量得到有效控制。在开展顶板支护管理的过程中,最为重要的内容为顶板支护作业的定期维护与检修以及顶板支护作业的质量核定。在开展顶板支护质量核定工作的过程中,需要确保顶板支护结构具有优良的稳定性以及整体性,确保顶板和支护结构能够紧密的接触,并且还需要尤为注意针对超前支护工作、切顶支护工作以及端头支护工作的质量核定。另外,还需要做好掘进工作面的首次放顶相关工作,确保不同部分以及不同的构件之间能够更好的衔接与契合。另外,开展放顶作业前应当预测可能会发生的问题,并且制定有针对性的处理方案,确保在实际支护施工过程中能够将责任细分至个人,从而确保作业人员能够拥有更强的责任意识,确保顶板支护管理工作水平的进一步提升。

2.2强化对厚煤层顶板结构的支护管理工作

在掘进工作面施工的过程中,若是遇到了一些局部厚煤层结构,那么会导致采场区域相应的矿压会有所增加,导致不同矿层间会出现隔离层。因为存在较大的压力,而且受到煤壁结构自身稳定性以及顶底板结构下沉速率等不同因素共同作用,使得顶板结构变得更为不稳定。所以,针对这一情况,要求在开展支护作业的过程中,便需要进一步的强化支护结构稳定性,应当采用拥有更为优良支撑性能的支护手段,例如,可以采用液压支护的方式,从而确保顶板结构的稳定性。而在支护方式的选择过程中,还应当全面的考虑到冒顶情况差异性,采取更为适宜的支护工艺,从而保障顶板结构拥有更加优良的稳定性。

2.3做好顶板结构支护的监测以及管理工作

开展掘进工作面的支护作业时,要求作业人员要对支护结构的整体情况实时、全面的加以监测以及管理,同时确保将所得监测数据均记录在册。在实际的支护监测工作中,若是出现任何的异常,或者是出现任何问题,均需要即刻将实时监测情况向值班负责人反应,并且向有关部门报告,要需要及时的采取相关措施,以确保所发现的问题能够得以有效解决。同时,在掘进支护作业时,应当针对不同的作业人员设定与其对应的责任片区,责任人针对片区之中的设备以及装置实际运行情况应当严格的监控以及观测,同时确保对设备的保养工作能够做到位。另外,还要求不同片区的负责人员应当针对巷道加以全面的检测,在固定的间隔位置设置检测站点,最巷道情况以及设备运行情况加以严格的监测,从而能够确保顶板支护作业的效率能够得以进一步提升。

结束语

在煤矿开采过程中,最为重要的工作便是保障煤矿生产的安全性。但是,目前我国煤矿生产中安全事故发生概率依旧较高,而且掘进工作面的顶板支护问题是导致煤矿生产中安全事故发生的主要原因。因此,在煤矿开采作业过程中,要求应当进一步的强化顶板支护管理工作,从而保障煤矿开采的安全性。

参考文献:

[1]乔峥.试论采煤工作面的顶板支护与控制措施[J].能源与节能,2017(03):63-64+156.

[2]郭彦军.井下采掘工作面顶板支护管理研究[J].内蒙古煤炭经济,2017(08):93-94.

[3]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.

[4]高勇.回采工作面支护及顶板控制措施[J].能源与节能,2017(11):14-15+58.

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