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综采工作面顶板管理的主要技术措施

潘小兵;潘小兵，男，中共党员，1986年8月出生，2006年8月毕业于安徽理工大学采矿工程专业，2006年8月参加工作，现任钱营孜煤矿采煤预备区技术员。;前言：顶板事故是煤矿生产过程中容易发生的多发事故。一旦发生面顶板事故将造成人员伤亡数量大多数都会给矿井带来无法估量的重大损失,严重威胁着矿井的安全生产。所以做好综采面顶板的管理,不仅是为了保持井下作业的安全和顺利展开,更是为了煤矿的安全生产。

;一、顶板管理随着煤矿井下工作面的不断推进,煤矿井下工作面顶板暴露面积越来越大,为了保证煤矿井下综采工作面的安全及回采工作的顺利进行,煤矿井下综采工作面所需的工作空间必须加以支护;煤矿井下采空区必须加以处理。维护工作面空间和处理采空区,我们一般称为煤矿井下综采顶板管理。

1.工作面支护：煤矿井下综采工作面主要用液压支架支护。在特殊情况下,煤矿井下综采工作面还要采取打锚杆支护、单体液压支柱支设点柱支护、铺设金属网等支护措施。;2.采空区处理随着煤炭的采出：采空区面积不断的增大,为了保证煤矿回采工作面支护既经济又可靠,必须及时处理煤矿井下采空区。处理煤矿井下采空区可用全部垮落法、全部充填法等几种方法。目前我国煤矿井下综采主要采取全部垮落法。全部垮落法就是在移架以后,让煤矿井下采空区的顶板自行垮落。如果煤矿井下顶板岩层坚硬,移架后还不能自行垮落,就要用爆破的方法强迫煤矿井下采空区垮落。;二、煤矿综采工作面支架的选择方法煤矿综采工作面液压支架的类型较多,不同的支架均是为不同的地质条件设计的,在选择时要按具体地质条件进行选择,一般要按以下步骤进行。

(一)选择支架的类型在煤矿中缓、倾、斜、中、厚煤层的液压支架一般选用国产液压支架的类型,用于开采3.2~5.0m煤层的液压支架,一般在煤矿中用于厚煤层放顶煤的液压支架,在煤矿中一般用于厚煤层分层开采铺网的液压支架,在煤矿中一般用于35度以上大倾角煤层的液压支架,在煤矿中一般用于“三软”煤层的液压支架和用于坚硬顶板条件下的高阻力液压支架。在煤矿中进行液压支架选??,要按照煤层地质条件、环境特点,选择液压支架的类型。;(二)选择支架的架型和规格液压支架根据它的用途不同,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式等。在选择时要按顶板条件而确定。

(三)确定支架的工作阻力在确定煤矿支架的工作阻力中,一般决定于煤矿井下综采工作面顶板压力的大小。煤矿井下综采工作面顶板的大小,一般用支护的强度表示。支护强度是煤矿井下综采工作面顶板单位面积需要的支撑力。目前确定支护强度的办法有以下三种;(1)有煤层邻近工作面的矿压进行相应的观测,收集资料,以此确定煤矿井下综采工作面支架的支护强度。这是确定煤矿井下综采工作面支护强度的有效办法,要尽可能运用收集到的这些资料,把煤矿井下综采工作面支护设计建立在科学的基础上。

(2)已确定煤矿井下综采工作面顶板分类,就是确定煤矿井下综采工直接顶是哪类,基本顶是哪级。经查表求得煤矿井下综采工作面的支护强度。此方法对缓倾斜煤层相当可靠。

(3)估算法。在没有以上两种数据时,也能采用估算法求得煤矿井下综采工作面的支护强度。;(四)液压支架结构选择煤矿井下综采工作面顶板中,支架的架型、高度和吨位是选择煤矿井下综采工作面支架的关键因素。而为尽可能适应煤层的赋存的基本条件和相应的设备配套要求,还要考虑到煤矿井下综采工作面支架的一些具体结构。

(1)通风断面。高瓦斯煤矿井要考虑工作面顶板支架通风断面能否通过足够的风量,若煤矿井围岩条件不允许调整架型,会在使用中降低采煤机割煤速度。在选择煤矿井下综采工作面顶板支架时还要考虑支架下行人方便。;(2)底座压强。煤层底板的抗压强度,即:底板比压。在煤矿井下工作面顶板支架底座单位面积上对底板的压力,即底座压强。选择煤矿井下综采工作面顶板支架要使底座压强小于底板比压,保证液压支架在使用中不陷入煤层底板。有的煤矿井下综采工作面顶板支架底座面积小,在松软底板环境下使用时一般会出现底座下陷,为改变这种状况,要在使用时加大底座面积。

(3)防倒防滑。液压支架具有良好的稳定性,可以保证支架的正常使用。煤层倾角较大、地质构造复杂或沿倾斜采煤的时,要研究支架的倾倒与下滑问题,要选择有防滑、防倒装置的液压支架。;(4)防矸护壁。在顶板比较破碎、顶板或采空区的矸石易窜入工作空间时,要选择带有挡矸装置的液压支架。采高较大或节理发育的煤层,煤壁片帮较为严重,对人身和设备安全威胁较大。要选择可避免片帮的护壁装置的支架,要注意护壁装置对采煤机的正常割煤有没有影响。;三、顶板综合管理措施

(一)优化工作面巷道布置煤矿井下综采工作面对地质条件的适应性较差。在确定煤矿井下综采工作面巷道布置方案之前,需要进行大量的地质分析工作,把煤矿井下综采