煤礦綜采工作面頂板管理技術分析
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摘要：綜采技術加快了煤礦開采速度，進而提高了企業(yè)自身經(jīng)濟效益。但是，當前我國頂板事故多制約了綜采技術的發(fā)展和煤炭開采效率，因此，從問題入手，首先剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因及引發(fā)因素存在的問題，并且根據(jù)這些問題提出了煤礦綜采工作面頂板管理的相應的策略，旨在為綜采頂板管理提供技術支持，改善頂板事故多發(fā)的現(xiàn)狀，提高煤炭產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。
關鍵詞：煤礦；綜采工作面；頂板管理
1工作面頂板概述
綜采工作面（綜合機械化回采工作面），在現(xiàn)代煤礦開采生產(chǎn)中極為常見。機械化開采的應用在很大程度上提高了煤礦開采的生產(chǎn)速度，同時為煤炭企業(yè)增加了更多的收入。工作面即煤炭的第一生產(chǎn)現(xiàn)場，頂板則是位于煤層上方一定距離的巖層，因此，在煤炭開采生產(chǎn)過程中，隨著工作面的延伸，煤礦頂板暴露面積也隨之擴大。煤層頂板按照頂板巖層巖性、巖層厚度、煤礦開采時煤層頂板變形特征和巖層垮落難易程度，可以分為偽頂、直接頂及基本頂（老頂）三種。在現(xiàn)代煤礦開采過程中，相關的安全問題也隨之出現(xiàn)。其中尤為嚴重的是與巖層頂板相關的安全問題，即頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)終止等事故。對于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)作業(yè)，應首先進行深層次的剖析與歸納通常造成頂板事故的誘因與引發(fā)因素，加強對煤層頂板的管理，最大程度的降低事故發(fā)生的概率亦或徹底遏制頂板事故的發(fā)生，從而保護工作人員的生命財產(chǎn)安全和煤炭企業(yè)的切實利益，促進現(xiàn)代化發(fā)展。
2頂板事故原因分析
目前煤炭生產(chǎn)過程中，綜采工作面頂板事故主要集中在煤層垮塌、工作面布局不合理、液壓支架選擇不合理等幾個方面，加之工作人員缺乏專業(yè)素質(zhì)和安全意識，造成煤礦綜采工作面頂板安全事故的出現(xiàn)。（1）多種因素引發(fā)的煤層垮塌。煤礦頂層一旦垮塌，會直接造成人員損傷、設備損壞，最終造成巨大的經(jīng)濟損失。煤層垮塌不僅是天災，即本身地質(zhì)地貌的特性易于垮塌，而且也是人禍，即事前調(diào)查不足，檢測不足以及防范不足。（2）在綜采工作面布置方面不合理。工作面布置不合理嚴重制約了綜采工作面的安全生產(chǎn)。當相關人員專業(yè)素質(zhì)不高或是對工作面地質(zhì)地貌結構考察不徹底時，容易在布置上產(chǎn)生問題，包括開采范圍、風口選擇、防止?jié)B水等方面不符合要求，從而工作面作業(yè)安全將受到一定程度的影響。（3）對液壓支護選擇不合理。我國在進行煤炭開采工作時，常通過液壓支架維護綜采工作面。液壓支架選擇不合理是造成煤礦綜采工作面頂板事故出現(xiàn)的主要原因。但是在生產(chǎn)過程中，部分工作人員輕視礦壓與液壓支護強度，選擇不適宜的液壓支護，最終引發(fā)了更為嚴重的安全事故。（4）工作人員專業(yè)素質(zhì)和安全意識不足。在企業(yè)生產(chǎn)中，部分工作人員缺乏足夠的安全意識與專業(yè)素養(yǎng)。不僅在生產(chǎn)作業(yè)中不嚴格遵循相關安全規(guī)章制度，同時對于一些安全隱患也不能及時發(fā)現(xiàn)進行處理，最終導致了頂板事故高發(fā)且危害嚴重這一事實。
3頂板管理策略分析
（1）預防煤層垮落。首先，加強地質(zhì)地貌調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測工作，防患于未然，通過及時預警，減少不必要的損失；其次，采取經(jīng)驗豐富的工作人員由外而內(nèi)的局部性的更換支架（支架的初撐力在超過規(guī)定阻力80．1％時，液壓泵站輸出的液壓力不應低于30MPa）；再次，選用合適的支護材料進行巷道支護來保持巷道暢通和圍巖穩(wěn)定；最后，需及時而有計劃地選取適當?shù)姆椒ㄌ幚聿煽諈^(qū)。（2）科學合理進行工作面布局。綜采工作面的布置，需要工程負責人對開采位置的地貌結構進行詳細的調(diào)查研究，并對工作面設計方案進行多次論證。對綜采工作面頂板的安全監(jiān)管，需要選擇地質(zhì)地貌最佳的綜采工作面。同時，應當充分保證通風口選擇的合理性，避免地下水滲入現(xiàn)象的發(fā)生。綜合考慮多方面因素，科學布置綜采工作面，提高管理工作的效率與水平。（3）合理選擇支架。在綜采工作面液壓支架選擇時，首先應當考慮液壓支架噸位，包括液壓支架的工作阻力與液壓支架的初撐力；其次，應當考慮工作面高度，即生產(chǎn)中實際采高、變化幅度以及工作面在整個控頂距內(nèi)的頂板下沉程度；最后，應當考慮選擇的結構是否具備足夠的防護能力和抗壓能力。在滿足煤層賦存條件和設備配套要求后，還應考慮液壓支架的具體結構，例如通風斷面、防倒防滑、底座壓強等。選擇符合實際生產(chǎn)需要的液壓支架，能夠合理有效的管理綜采工作面，為頂板管理提供堅實的基礎與保障，確保煤炭開采安全。（4）提高從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)并加強安全生產(chǎn)教育。提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)是提高煤礦安全生產(chǎn)效率和質(zhì)量的必經(jīng)之路，因此，在參與到實際工作中之前需要對所有的工作人員進行系統(tǒng)的培訓，提高技能水平和專業(yè)素質(zhì)。使工作人員了解自己的工作性質(zhì)與重要意義，同時對工作人員的心理素質(zhì)和安全意識進行培養(yǎng)。除了通過培訓等方式讓工作人員提高安全生產(chǎn)意識之外，還可以通過福利薪資與職位升遷等手段將工作人員的福利待遇與安全生產(chǎn)緊密相連，從而提升安全生產(chǎn)效率。
4結論
綜合機械化采煤技術有效的提高了工作面的效率和產(chǎn)量，但是，頂板事故多發(fā)在極大程度上制約了綜采技術的發(fā)展和推廣。因此，在綜合機械化采煤生產(chǎn)作業(yè)中，對頂板進行有效管理，不僅能夠保障生產(chǎn)安全，避免礦難事故的發(fā)生，而且也保護了工作人員和煤炭企業(yè)的切實利益。總而言之，綜采工作面對頂板管理工作是煤礦安全生產(chǎn)的首要保證，在實際生產(chǎn)中應切實抓好煤層頂板管理工作，推進礦井生產(chǎn)和諧、健康、持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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作者：張偉 單位：西山煤電屯蘭礦綜掘隊
