摘要：本文主要阐述了采煤工作面正常工作阶段的顶板支护方式、工作面特殊时期的顶板控制和采空区顶板控制等问题。
关键词：采煤工作面；顶板支护；爆破放顶
导言
近年来，中国煤矿安全事故频发，煤矿的安全保护工作再次成为了社会热议的话题之一。加强采煤工作面的顶板支护设计与控制管理，不仅可以保证煤矿企业的安全生产，又可以避免煤矿安全事故对企业造成的经济财产损失。
1顶板支护设计的必要性分析
煤矿采掘工作从行业性质上来说，本就属于高危性行业，极易发生矿井坍塌、突水、瓦斯爆炸等安全事故，使工作人员的人身财产安全蒙受了巨大损失。综合近年来的矿难事故，许多煤炭安全事故都是由于采煤工作面的顶板管理不善、支护强度不足所引起的。但是，由于矿井顶板支护所需使用的材料价格比较昂贵，一旦顶板支护强度过高，就会导致煤矿企业的经济效益大幅度下降，这是煤矿企业所不愿看到的，也是煤矿企业内部存在的主要矛盾之一。因此，必须要对煤矿顶板进行科学合理的设计，使其既能保障煤矿工人的人身安全，又能减少企业的成本支出。从目前的情况来看，中国煤矿顶板设计常用的方法主要有：工程类比法、计算机数值模拟法及理论计算法三种。在实际操作中，要根据煤矿的实际情况及煤矿企业自身情况进行选择。
2顶板支护设计中的控顶原则与动态设计观念
2.1控顶原则
在顶板支护设计工作中，由于采煤工作面冒顶可分为压、漏、推三个类型，因此，回采工作面支架必须要具有稳定的支撑功能与防护功能，要按照“支得起、护得好、稳得住”的基本原则来进行顶板纸糊设计。
2.1.1支得起
为了防止顶板被压垮，可以在设计中使用以下几种手段，使顶板支护设施真正做到“支得起”，具体如下：a)为了确保顶板支护强度可满足煤矿采掘工作的要求，可使用科学、合理的方法对矿井所需基本支护强度进行检测，计算支护密度及柱排距；b)为了防止顶板的压力向前移动，可切断下位的岩层。通过这种手段，可准确计算出末排支柱的线密度，确定其工作阻力；c)为了增强顶板支护的强度，还可以使用松动碎裂厚层难冒顶板及适应裂隙带下沉的手段。
2.1.2护得好
为了确保煤矿采掘过程中，顶板不出现冒落，使煤矿工人在进行回采时拥有足够的空间。可采用控制端面顶板的方法，确保顶板的支护强度。
2.1.3稳得住
所谓“稳得住”就是要确保顶板支护支架结构的稳定性，提高支柱的支撑力，使顶板支护在煤矿采掘工作中可以更好地发挥其应有的作用。
2.2动态设计观念
为了确保顶板支护的质量与强度方面可满足井下作业的安全要求，必须在顶板支护设计中融入动态设计的观念。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓动态设计观念，就是不局限于传统的设计观念，在设计中充分考虑矿井实际情况，根据不同的条件制定不同的支护设计，并通过实际操作来检验设计的科学性和可行性，并对实际操作中的数据进行记录，优化其中存在的缺陷与不足。由于煤矿井下作业的危险性高、可变性强，因此，顶板支护设计也要根据井下条件的变化而做出适当的调整。
2.3顶板管理控制的主要内容
顶板管理控制的主要内容包括：工作面支护、采煤的要求，所以这种技术在日常开采煤矿应用得更为广泛。当然它也存在支架支撑力太小的问题。
2.4充填开采方法
在煤矿充填开采技术中，填充物极为重要，也拥有着诸多选择。常见的有黄土充填、粉煤充填、胶结充填等。比如胶结充填法，就采用的是膏体或是膏体的相似物，大致包含胶结剂、矸、水泥、充填骨料等，等到充填后形成胶结充填体，就可很容易地满足煤矿中岩层移动强度及地表变形的需求；还有粉煤灰充填，是在基础方法上经过了改善的方法。这种方法运用于水砂胶结充填的矿井，不但可保护生态环境，还可省去很大一部分成本，可以节约资本。黄土充填法是市场上新出现的一种充填技术。中国第一家使用该技术的煤矿是在煤矿大省山西孟县的东坪煤矿。矸石充填法可很大限度地提升煤炭采用率，它以矸石为骨料，再增加胶结剂的技术变成了煤填充技术中的主要方式。充填采煤技术不仅在中国的应用率达到了75%以上，还在全世界各国都普遍应用。这种技术目前已在中国被很好地使用，大大提高了生产质量和生产效率。
2.5变频技术在采煤机中的应用
在煤矿设备向现代化发展的过程中，采煤机起到了一个非常大的作用。采煤机系统比较复杂，但它可在各种恶劣环境下运行。如果其性能被提高，则对于煤矿设备现代化更起到很大的作用。因为它十分重要，所以不能出纰漏。随着其功能越来越先进，其出错后维修难度非常巨大，所以更加不能出错。变频技术的产生成就了采煤机变频调速系统，随着这种技术的发展，不仅中国的采煤技术有了很大变化，变频器也得到了大众认同。煤矿企业自主创新把能量回馈型四象限变频器运用到电牵引采煤机的工作中，提高了科技含量，更延长了设备寿命。
2.6通防技术
对于目前所了解的煤自燃预报和识别技术、胶体和惰气为主要的防灭火成套技术工艺设备，很大程度解决了煤层自然发火的预测预报及治理的难题。通过矿井采掘工作面粉尘控制关键技术及设备的研究，各矿粉尘浓度得到了改善。对于煤层自然发火的防治方面，首先需更加注重自燃治理手段，其次对于开采区域环境的漏风环境复杂，给防止自燃发火添加了技术难度；对于粉尘的治理，也有两点，首先是喷浆作业综采放工作面移架等高产尘的粉尘治理都需采用科技创新来解决，其次必须要以有效的技术方法解决煤与瓦斯突出生产性粉尘问题。
结束语
在全面提倡安全施工的今天，煤矿开采属于危险系数极高的行业，应更加注意开采工作的安全问题。顶板支护是防止事故发生的重要措施，在开采工作中重视顶板支护技术，重点发展顶板支护技术，坚持安全生产原则，能更好地促进开采行业的可持续发展。
参考文献
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论文作者:王德国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：顶板论文; 煤矿论文; 工作面论文; 技术论文; 矿井论文; 强度论文; 工作论文; 《基层建设》2017年第26期论文;