顶板管理在采煤安全管理的应用

摘要:顶板事故是煤矿生产中最常见的事故之一，据统计，在所有煤矿事故中，顶板事故占40%－50%。由此可见，顶板事故严重制约了煤矿的安全生产，因此，加强工作面顶板管理对于煤矿安全生产具有重要意义。

关键词:煤矿安全;顶板管理;液压支架;地质构造

1合理布置工作面

在巷道开拓以前，应对煤层地质条件进行勘测并做仔细的研究分析，在此基础上，尽量将采煤工作面布置在断层较少、顶板完整的地质条件较好的区域［1］。在最大限度减少保护煤柱的同时，应保证工作面的稳定性和安全性，预留充足的风巷安全出口和工作面。合理地布置保护煤柱不仅可以避免巷道位于应力集中区域，还能够减少采空区的渗水和漏风。此外，应充分保障采煤工作面的一直三平，即保证采煤机、刮板运输机与煤壁处于三条平行的直线。

2合理选择液压支架

科学合理的选择液压支架，对提高综采装置的工作效率具有重要意义。首先，液压支架的选择必须与实际情况相匹配:①液压支架强度须与顶板来压相匹配;②液压支架类型与采煤机、刮板运输机相匹配;③支护断面须与通风量和风速相匹配;④液压支架构造须与煤层地质条件相匹配［2］。在对液压支架进行选型时，应确定以下内容:①液压支架的最大高度及最小高度;②阀组的操作方法与性能;③液压支架的支护形式，包括:掩护式、支撑式、支撑掩护式;④额定工作阻力、初撑力等支护阻力;⑤各种设备对空间的需求;⑥底座和顶梁的结构、规格和所处的具体位置;⑦立柱的数量等。此外，液压支架选型还需从以下方面进行分析:①需考虑液压支架的适用性与经济合理性;②液压直接具有足够的刚度，连接部件具有足够的弹性且支架具有良好的稳定性;③需具有良好的防漏矸装置;④液压支架的规格型号和重量应适中，避免选用过于笨重的设备;⑤操作难度小且维护方便;⑥必须与顶板载荷的分布和承载力相适应，初撑力必须和工作阻力相适应;⑦液压支架的构造、类型须与煤层赋存条件和顶底板岩性相匹配。

3液压支架的维护和管理

3．1妥善处理各类事故。在开采过程中，有可能出现倾倒、陷底和挤架等各类事故，若不及时解决，将影响支护效果，严重时更有可能造成冒顶事故［3］。(1)液压支架陷底。如出现陷底情况，可在液压支架的顶梁下打一根斜桩，一端固定在相邻的液压支架上，另一端固定在顶梁上。此时降下被陷支架，提起底座并前移即可解决。(2)挤架的处理。液压支架挤架通常是由于工作面不直造成的，因此在开采过程中进行挂线，保持工作面的平直可以减少挤架现象的发生。出现挤架时，需及时调整采煤方向和支架。(3)倒架的处理。在进行移架时，需实时观测支架及顶底板的变化情况，如果支架出现倾斜，应及时停止移架，并进行稳定处理。3．2支架保持适中的初撑力。要想使液压支架保持良好的状态，必须使液压支架的初撑力和工作阻力相适应［4］。因此，首先应保证泵站提供充足的压力，然后认真检查液压系统，观察是否存在串液和漏液的现象，如果存在及时采取合理措施进行检修。

4遇地质构造时顶板的管理

4．1过断层。由于断层处顶底板出现拉伸或剪切破坏，岩石较为破碎，容易出现冒顶事故，因此要特别加强断层处的顶板管理。为减小断层对开采工作的影响，应根据断层的具体情况采取相应的措施，具体包括:①工作面与断层斜交，降低工作面与断层相交的长度;②确定合理的放顶步距，一次性回清断层外侧的液压支架;③在接近断层时，增加液压支架的数量，减小控顶距，用斜撑板支好断层面并在断层面处加打木垛;④在综采工作面遇小断层时，预先做好超前硐子，避免受到小断层的影响。4．2过陷落柱、火山岩、褶曲。(1)陷落柱又叫天然井或无碳柱，内部岩层杂乱且大小不一，一般为椭圆形。过陷落柱时，若陷落柱不大，则可加强支护并强行通过;若陷落柱较大，则通常掘进绕巷通过。(2)在通过褶曲时，要确保挑顶的最低高度能通过液压支架和采煤机滚筒，同时保证底板能使液压支架和刮板运输机移过去。如遇较大褶曲，可在梁上打支柱，垫底梁、留底煤，采用挡板在侧面用挡好浮煤，同时在挡板外侧加打木垛。(3)过火山岩时，应根据其范围的大小，可重新开切眼，缩短工作面、搬迁工作面，或采用类似处理过断层的方法。

5加强地质预报和矿压监测

(1)加强地质预报。地质条件的变化对于开采工作的影响重大，因此需要加强地质预报工作，对矿区内的地质情况进行认真勘测，及时发现断层、褶曲等地质构造，为巷道及采取的布置提供依据。目前，较为科学的预报是点报与月报相结合。(2)加强矿压观测。矿压监测的核心是观测支架的初撑力，在进行矿业监测时，需对顶板的情况进行认真观察，并对初撑力和顶板的情况进行记录，将观测的数据进行处理分析，发现异常进行及时的检查及整改。

参考文献:

［1］梁斌．煤矿巷道顶板支护与安全管理实践［J］．山东煤炭科技，2018，(3):70－71．

［2］史晋军．矿井顶板事故预防管理措施浅析［J］．科学技术创新，2017，(27):68－69．

［3］董国梁．煤矿顶板事故原因分析及对策措施［J］．能源技术与管理，2017，42(4):136－137．

［4］孙晋文．浅析煤矿综采面顶板控制与安全管理［J］．能源技术与管理，2017，42(3):79－80．

作者:张洁 单位:河南能源新疆龟兹矿业有限公司