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摘要：随着科技的进步，采煤行业的技术也在不断更新。现在的煤炭开采企业已大规模机械化，目的在于降低成本，提高效率。在机械化采煤活动中，初次放顶需要弄清楚初次来压并掌握初次放顶的控制原理，进行安全控制。在实际的生产工作中，经常会发生由于顶板高度、顶板类型采集不准确和老顶断裂等原因导致的安全事故，使初次放顶效率低下，回采率不足80%。基于此，本文详细探讨了采煤工作面初次放顶煤技术与管理措施，旨在提高煤炭的回采率以及在井下的安全系数。
关键词：采煤工作面；初次放顶煤技术；管理措施；探析
所谓初次放顶，即初采工作面从开切眼开始到工作面直接顶冒落的高度达到采高的1.5至2倍，此阶段工作面的垮落称为初次放顶。技术管理表明，工作面初次来压的技术管理是加强顶板管理、减少顶板事故、保证安全生产的一项重要内容。特别是初次来压正确预报和初次放顶期间的顶板控制，对杜绝伤亡事故具有积极作用。
1 初放期间坚硬顶板的安全威胁及预测
在工作面的回采过程中坚硬顶板不能随它的推进及时冒落，这样在采空区容易形成悬顶，当悬顶面积超过界限时假如直接顶产生来压就会断裂导致冒落，危害比较大：
（1）工作面产生片帮以及掉顶。
（2）上下的顺槽顶、底和两帮移近量大，从而不能有效保证通风断面。
（3）支架立柱的下缩量在极短时间内骤增，有可能被压死。与此同时，顶板大量冒落会损坏工作面附近的支架等其它设备。
（4）由如果顶板悬空的面积大，产生突然冒落时冲击气流对工作面人员安全造成威胁。
采煤面经常由于顶板发生裂断，支架阻力不能抗衡岩梁回转，导致大面积的压垮工作面而发生事故，所以必须搞清楚采煤工作面控制岩层性质和范围，准确预报使用的直接顶、老顶裂断运动的发展过程，开展针对采煤面初次放顶的监测预报，做好现场顶板的安全管理工作。初次放顶的监测技术主要包括三部分：①是否恰当设置监测仪表；②综合判断矿压显现；③能够依据判断预测建立一套现场会诊技术，措施制定，以及加强支护的规范化制度。
监测仪表是指顶板动态仪而言的，一般在工作面的上、下巷各设置3台的顶板动态仪；在采煤工作面中部的初排和末排各安装1台的顶板动态仪做监测。
2 工作面初次放顶期间控制顶板的有效措施
（1）对直接顶的控制措施，在初次放顶期间，最大限度地保证直接顶与老顶不出现较大的离层，在控顶区内保证直接顶完整，不产生台阶下沉，这就要求采面从切眼推进开始，狠抓支护质量监测，保证支柱的有足够的支撑能力（一般不小于90kN），只有保证了支柱的有效支撑能力，才能控制顶板，确保不发生冒顶、垮面事故。
（2）随采煤工作面推进，老顶达到其极限跨度而挠曲下沉，直接顶也随之下沉，根据这一动态，综合矿压显现规律及特点，对老顶来压进行预测预报，同时组织相关技术人员进行现场技术会诊，采取针对性的加强措施，按质量标准要求，在基本支柱齐全，并保证其有效支撑能力基础上，使用好丛柱、戗柱、戗棚、贴帮柱、木垛等特殊支护，来提高支护强度，使支架在老顶初次来压下发挥作用，防止发生大面积压垮、推垮工作面事故，安全渡过老顶初次来压阶段。
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（3）根据顶板坚硬情况，在切顶线排按一定的间距、方位和深度向顶板打眼，待切顶线的支柱回撤后，装药连线放炮切断顶板，使顶板冒落一定厚度形成矸石垫层。当工作面大面积来压顶板垮落时，可以减弱顶板冒落时产生的冲击波，形成的矸石垫层则可以缓和顶板冒落时形成的冲击波及暴风。
（4）加强机头、机尾的支护。由于机头、机尾跨度较大，必须采用特殊支护，即单体液压支柱配π型钢梁支护，也就是常说的“四对八梁”支护， π型钢梁长3.5m至4.0m，采用一梁三柱成对使用，大棚对与对之间间距不大于0.8m，架与架之间间距不大于0.3m，交替迈步前移。
（5）加强上下出口支护。工作面上、下端头是工作面和顺槽的交汇处，此处空顶面积大，设备和人员集中，又是人员、设备和材料出入工作面的交口，应力集中，压力较大。因此，工作面机头和机尾与顺槽搭接处应架设一对抬口棚，托住上下顺槽替换的矿用工字钢梁，保持上下出口畅通。
（6）工作面回采期间，由于压力向煤壁前移，致使工作面上下顺槽出口20m范围内压力增大，因此需要对工作面上、下出口的两巷进行超前支护，超前支护必须金属液压支柱和铰接顶梁（或长钢梁）顺巷架设加强支护。距煤壁10米范围内打双排柱，10-20米范围内靠工作面侧打单排柱，支柱支撑力不小于90KN。
3 初次放顶的管理措施
3.1 领导重视，层层抓管理
生产矿长是回采工作面顶板管理的第一责任者，主要职责职责是组织初次放顶领导小组，检查初次放顶进展情况，解决初放面存在的隐患和问题，在顶板管理上负全面责任；矿总工程师负技术管理责任，使制定的规程措施具有科学性、先进性、针对性、指导性，并监督实施从技术上把好关。综采队主要职责是按规程规定搞好工程质量，加强管理，实现安全生产和文明生产。安全监督部门主要是监督检查规程措施落实兑现情况，检查安全隐患，并监督整改，把好安全关。技术、调度、供应等部门要各尽其责，做好业务保安。采煤队长直接抓好安全技术措施的落实，严格执行规章制度。
回采工作面的放顶距离和方法要在规程中有明确规定，并由总工程师组织专业人员制定初次放顶安全技术措施。初次放顶的顶板冒落高度必须达到采高的2倍以上。
3.2 领导跟班，发现问题及时处理
依靠科技进步，采用科学手段，全力抓住作为初放主要矛盾的支柱初撑力，工作阻力的鉴定及现场整改，坚持研究、决策再兑现的循环工作。每个跟班的放顶领导小组成员必须熟知有关规定，如泵站压力达到18MPa，要懂鉴定、会记录、会分析，亲自鉴定支柱的初撑力和工作阻力，切实掌握工作面的支护质量和顶板动态，做到心中有数。在初放期间要加强观测，重点观测区应放在靠近放顶线的末排支柱，异常段及有构造变化、悬顶、局部冒顶区等；特殊地点上下端头、机、风巷超前支护，要采用巡回检查，发现问题及时处理。观测数据要齐全、完整、真实，对宏观情况有重要记述，对存在的隐患可提出建议，放顶领导小组成员在原始记录上签字。放顶领导小组成员对检查中发现的问题，立即在现场组织整改，如对初撑力未达到要求的支柱，采取二次补液等，确保支柱的初撑力和工作阻力。
3.3 组织学习、增强职工的质量意识
若人员素质不高，质量意识不强，管理工作跟不上去，再先进的技术，再好的措施也不能确保安全生产。要在人员素质上狠下功夫，全矿从上到下组织学习，努力提高职工队伍的技术水平，注重抓质量问题，队干部经常给工人上质量教育课，增强了职工的质量意识，达到各负其责，从而保质保量地完成任务。为安全初次放顶工作起到了重要作用。
4 结束语
综上所述，初次放顶容易导致工作面顶板发生事故，给生产带来不安全因素。所以，加强初次放顶期间技术管理工作可以保证工作面的安全生产。工作面初次进行放顶时加强工作面矿压观测，并依据矿压观测结果，分析并加强对工作面顶板的管理，准确进行顶板，来压预测预报、增强工作面支架及单体支柱有效支撑的能力，从而防止顶板事故发生，使安全生产得到保障。
参考文献：
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[2]刘育星.浅析煤矿井下综采工作面顶板管理的主要策略[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（05）：189-190.
论文作者:刘锦玉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签：工作面论文; 顶板论文; 支柱论文; 措施论文; 技术论文; 工作论文; 支架论文; 《防护工程》2019年第3期论文;