浅析煤矿回采工作面矿压及顶板管理论文_杜修峰 周伟

近年来，随着采煤新技术和新方法的推广与应用及国家对煤矿安全生产越来越重视，煤矿企业加强了安全生产管理工作，特别是加强了工作面顶板管理。回采工作面矿压及顶板的安全管理作为煤矿生产和开采活动的重要环节，关系到相关工作人员的生命安全，同时也对煤矿的正常运转具有一定的影响。 一、矿山面临的压力和危害矿山的压力来自多方面，其中原岩应力是众多矿山压力中的一个最重要的压力之一。关于原岩应力的概念，顾名思义就是在自身自重的情况之下，而才生的内部压力。从地质学的角度和物理学的角度来分析的话，在矿区的地下岩体还没有被开采的阶段，原岩应力是处在稳定状态的。但是当矿区一旦被开采，开采施工中的建立回采工作面、顶板、挖掘煤矿和运输煤矿等环节都会在不同程度上破坏矿区内原有的岩层中内部原岩应力的平衡状态。此时在矿区的岩体内部，原岩应力会再次排布，一直到再度出现平衡。在原岩应力的内部排布的过程中或者排不结束之后的这段时间之内，原岩应力会危及附近的煤层与岩体，给正常的煤炭开采工作带来不同程度的威胁。同时由于开采之后，原岩应力的内部出现了重新排布的新应力场，这种新的应力场和最原始的矿区应力场有着本质上的区别，因此这种由煤炭开采活动而引起的内部应力的变化对煤炭开采所才生的影响力被称之为矿山压力。矿山压力实际上一直被视为煤炭开采和回采工作的难点，一旦矿山压力出现问题，就极易引起重大的安全责任事故，严重时会造成人员伤亡，为我国的煤炭开采工作造成人力财力和物力的损失。因此在实际的煤炭开采的整个过程中，我们一定要重视矿山压力的存在，并采取多种措施来有效地避免。 二、回采工作面顶板控制存在的问题 1 技术落后 煤矿回采工作面的顶板管理，所采用的顶板管理技术一般采用支护方式 ( 木支护 )，这样的支护强度比较弱，往往其撑力达不到煤矿开采安全的要求，且回采工艺往往采用巷道式，容易造成安全事故。 2 煤壁片帮 主要有这几点原因导致煤壁片帮，使控顶面积增大：1、临时支护不及时或者支护强度低使控顶距增加最终导致煤层破碎煤壁片帮。2、煤壁处支承压力升高而导致片帮事故。3、工作面推进较慢，顶板压力对煤壁的作用时间增长易引发片帮。4、采深的增加会使煤体所受岩石应力加大，容易发生煤壁片帮。 3 悬顶面积过大，支柱的有效工作阻力无法保障悬顶面积过大，则易引发垮塌事故。造成这一点主要是因为液压泵站气压力不足，支柱或支架难以承受岩石重量或保持平衡。又或者支柱或支架的初撑力无法有效切断直接顶，老顶与直接顶无法分离。第三可能是支柱支柱的可缩性不强，无法随岩层下沉自我调节。第四、工作面支柱存在数量不足的问题，支柱的总承受力低于上方垮落岩石所带来的重量。支柱或者支架能够正常发挥作用的关键在于顶底板具有足够的抗压入能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抗压入能力越强，支柱与支架围岩的总刚度将越大，支护作用将发挥的越好。在地压影响下，伪顶与伪底必然会影响支护总体刚度与工作阻力的下降。 三、实现煤矿顶板安全管理的有效措施 1 加强技术研究与投入煤矿回采工作面顶板管理，需借助先进的管理技术，因此，可积极借鉴国外详见的顶板控制技术，且要结合中国煤矿开采的实际情况、地理特征等，因地制宜地选用，同时，加强中国煤矿回采工作面顶板技术的自主研发，这就需要社会各界加强煤矿开采技术研究的关注度，国家、政府、社会、集体等协同合作，为技术的发展建言献策，并提供充足的研发资金，保障自主研发的顺利开展。尤其加强支护性能的研究，全面提升支护性能，降低由于技术问题引发的安全事故发生率。 2 控制顶板面积，避免煤壁片帮的产生对回采工作面顶板面积进行定期检查，一旦发现任何异常，及时调整或停止作业，在保障顶板面积符合科学标准的基础上，才能正式开展煤炭开采工作，同时，通过这样的方式，能有效降低煤壁片帮的发生率，至少能降低由于煤壁片帮引起的安全事故的发生率。为有效规避煤壁片帮的发生，必须加强支护的及时安装 ( 并保证支护的质量 )，尽可能避免落差较大的斜交断层，保证回采工作面顶板安全管理的整体进度，从而才能有效降低一系列安全事故的发生率。 3 整体垮塌式顶板的控制整体垮塌式顶板控制的重要原则和拱梁式结构顶板有异曲同工之处，就是支。但整体垮塌式顶板和拱梁式结构顶板的不同之处，在于整体垮塌式顶板必须要特别强放顶弱化顶板为前提。整体的塌式顶板有着周期性不明显的特点。因此在进行煤炭开采的过程中，我们煤炭企业的工作人员一定要注意回采工作面方向和裂方向的夹角，当夹角为 12°以上的时候，支柱和支柱之间的强度就足以平衡煤炭开采区的矿，这样可以有效地避免造成整体垮塌式顶板。当该夹角处于 0 度的时候，回采工作面和裂隙之间处于平行状态时，会直接破坏顶板，形成垮塌式顶板结构，尤其是在直接顶比较薄的区域。 四、结语煤矿资源逐渐紧缺，开采进程不断加剧，现在大部分煤矿已进入了深部开采阶段，回采工作面的开采与顶板管理难度加大。只有真正落实好煤矿回采工作面矿压及顶板的安全管理，才能有效降低煤矿安全事故的发生率，全面提升煤矿开采工作的效率及质量，保障相关工作人员的生命安全及切身利益，才能促进煤矿事业的健康发展。 参考文献： [1] 苏杰 . 煤矿回采工作面矿压和顶板管理研究 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2017(18):144-146. [2] 张喜贵 . 浅析煤矿回采工作面矿压及顶板管理 [J]. 能源与节能 ,2016(06):54-55+57. [3] 王自卫 . 煤矿回采工作面矿压和顶板管理分析 [J]. 山西煤炭管理干部学院学报 ,2016,29(01):3-4+10

论文作者:杜修峰 周伟

论文发表刊物:《红地产》2017年8月

论文发表时间:2018/8/20

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