山东省田庄煤矿有限公司 山东 济宁 272103
摘要：开采煤矿是我国经济发展的重要项目，经常发生采煤事故给经济发展以及社会带来了巨大的损失。所以，在采煤的过程中对地质的条件必须遵守，预防冒顶事故，在采煤的过程中，要对采煤工作面顶板的管理进行加强，提高工作人员的技术能力，从而要对顶板进行定期的检查以及维护，把安全、经济效益、质量放在首位。本文进一步分析了如何加强采煤工作面顶板管理，以供同仁参考借鉴。
关键词：采煤；顶板；加强管理
一、回采工作面顶板分类
1.1伪顶
伪顶是指在煤层上容易垮落的、较薄的岩层，伪顶会随着散煤的掉落而发生垮落，且厚度大都小于 0.5cm，其主要组成成分是炭质页岩，随着工作面的推进慢慢会促使伪顶垮落。
1.2 直接顶
直接顶是一种在伪顶或煤层上的单层、多层的岩石层，其组成部分为泥质页岩与砂质页岩，当撤回巷道中的支架时会导致直接顶发生垮塌，而且当碰到砂质泥岩也会垮塌。
1.3 老顶
因为老顶比较厚重且坚硬，轻易不会发生垮落，但是如果采空区有较大的悬露面积，在支架拉移时将会发生垮落。同时还可以按照顶板的管理方式进行分类，如下所示：
（1）坚硬的顶板。这主要包括极难垮落与难垮落两种，这两种顶板不会导致巷道垮落，因为老顶岩层在岩石与煤层上面，不容易受到移动支架与回柱的影响。这种顶板是厚度大与坚硬的整体岩层，即使在悬露面积很大的巷道中也不会发生垮落。
（2）易垮落顶板。易垮落顶板指的是直接顶的岩层，一旦回柱出现时，就容易使得顶板脱落，采石区会填满岩石，因此也就无法保证巷道的安全问题。
（3）中等垮落的顶板。因为都是松软的岩石，所以直接顶一般没有较大厚度，在移架与回柱时发生中等垮落，却不会将采空区填满，但也会阻碍巷道的运输与通风。
（4）塑形弯曲顶板。这种顶板会在移动支架与回柱时发生下沉与塑性弯曲情况，因为岩层具有厚度与硬度，所以只是在发生弯曲与下沉时才会发生垮落，直到接触到底板，而并非垮落。
二、开采煤矿中工作面板存在安全问题的原因
（1）在开采煤矿的场地上面由于开采而致使影响发生形变的情况，发生了矿山压力，这种矿山压力经过煤层的顶板直接与工作面的支架发生作用。施加压力进一步体现在回采的工作面上下出口周围，体现形式严重。因为有着压力，在煤矿作业中造成回采的工作面顶板迅速下沉，存在着非常大的压力。然后压力又可以分成开始压力和反复性压力特点，两者压力同时存在时，回采工作面整个产生异常情况，若不是及时把寻找措施防治，很有可能造成冒顶事故出现。
（2）采煤工作面在回采时会碰到很多缩小的地质结构，比如断层、冲刷带等。这之中对回采工作造成很阻碍的就是断层。这些地质结构都能够变化回采工作面的压力分布，不了解这些情况也会导致出现冒顶。
（3）在煤炭企业，管理人员以及施工人员不注重顶板管理，支护质量不达标，还有一些违规空顶操作等造成顶板安全事故频发。
三、加强采煤工作面顶板管理的有效途径
3.1 强化监管力度，规范施工过程
在开采煤炭过程中，煤矿企业中相关安全管理部门要充分发挥监督职能，严格监督开采过程，确保在完善工作基础上才能继续对井下工作面顶板进行开采工作。在监控过程中要采集与分析相关开采数据，提前预防与发现顶板安全问题，促进开采工作顺利进行。
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3.2 对井下工作面顶板加强安全管理的措施
（1）类拱式结构顶板。对类拱式结构顶板加强安全管理与控制应当以“支与护”为原则，也就是通过支护力度平衡工作面上方存在的类拱式结构顶板状态，因此要使直接顶上存在的岩石重量与支架支撑力实现平衡状态。必须要对类拱式结构顶板加强控制，需要提高管理工作面顶板水平，这样可以防止出现较大的矿压而对开采煤矿造成影响。
（2）拱梁式结构顶板。需要将“支”作为拱梁式结构顶板的安全管理与控制原则，积极保证煤矿开采过程中所需要的支护强度来承受直接顶存在的岩石重量，还要尽量节约直接顶与老顶间的空间。同时要确保支架顶梁能够支撑住顶板，避免成为“死架”。
（3）整体垮塌式顶板结构。此时要将“支”作为整体垮塌式顶板结构的安全管理原则，顶板周期压力不大，当工作面与其裂隙发展平行时，就会形成垮塌式结构。在原则控制之前，应当要提前弱化顶板，以此来降低放顶的强度。一定要保证工作面中存在的裂隙与工作面方向的角度大于12 度，这样就可以凭借这种支护强度来支撑平衡工作面，以此防止形成整体垮塌式，进一步提高对顶板安全管理与控制的水平与质量，推进采矿工作顺利进行。
（4）梁氏结构顶板。将“支与让”作为梁氏结构顶板的安全管理原则，为了防止断裂直接顶，要利用放顶法对顶板进行处理，借助可缩量支柱所具有的调节性，使直接顶能够与梁氏结构顶板相适应。在推进工作面中，需要赶在周期压力时间内完成。
（5）利用新技术对顶板产生的来压规律进行分析。要将在线监测压力表安装到工作面顺槽内，在掘进时就需要全程不定时监测顶板压力变化时间与大小，通过用数据向数字转换的过程，借助计算机系统制作出压力变化记录表，对从开掘到开采结束后煤层压力变化情况进行直观的分析，可以为后续煤矿开采工作提供有效准确的压力数据，这也必须要指导施工人员做好防范安全事故的措施。
3.3 综合管理井下工作面措施
首先要根据液压支架初撑力与工作阻力等参数，在范围得到控制时，要根据高一级的顶板下沉幅度选择相应的支架。当对井下工作面进行初放综采时，如果没有及时采取保护措施，很容易导致安全事故发生。所以要在初放时高度重视技术管理工作。在观测矿压时，需要注重其合理性。在检修液压支架的支护质量等方面时，要确保泵站出液压力大于技术要求，使支架更具有安全性与支撑力，以此来更好地限定顶板直接离层量。如果选定面积过大而不能顺利垮落，将采取直接强制放顶的方式，主要是借助倾斜深孔爆破切槽来实现。现阶段我国煤矿企业都采用的是综采模式，采用的是特大型设备，开采方式是硬过法。除了对顶板管理实施一些常规措施之外，还需要采取一些特殊的安全管理方式，例如在过构造时，要尽可能采用快速贷对顶移架进行压擦，减少控顶时间，强化工作面的端头支护。
3. 4应用正确的采煤方法以及工艺加强顶板可控度
（1）普通采煤工艺的应用条件。普通的采煤工艺开采成本低然而开采量却并不低，一般开采成本大大地于综合开采成本，但是开采量相比于综合开采也不是特别低，但是综合开采工艺对于顶板的控制却是要高于普通开采的，而且运用机械化开采安全性能也是远远高于普通开采的，它对很多的开采项目都可以进行。普通开采项目使用距离短的开采项目，开采技术简单，也是很多小煤矿常用的开采工艺。
（2）综合采煤工艺选择。综合采煤工艺比较普通采煤工艺应用比较少，它主要用于煤炭资源丰富的大生产开采，要求煤层情况稳固，综合开采成由于本高，很多小型煤矿企业本身地域煤矿储存少，不需要使用此工艺开采。在大型的煤矿企业，此工艺应用广泛，综合开采本身采用液压支架支护顶板，这就有了支护上方便，可以控制的目的。在开采煤矿中也可以减少劳动力度，为大型的煤矿企业带来很多的效益。综合采煤一般在缓倾斜煤层中、煤矿资源丰富等的煤层中有很多的运用。
结束语
为有效预防顶板事故的发生，完善可行的技术措施是顶板管理的基础，生产现场监管到位是顶板管理工作的保证，矿工的安全意识和技能水平是关键，这三个环节互相联系和配合，将会有效地预防顶板事故的发生
参考文献
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[3]史晋军.矿井顶板事故预防管理措施浅析[J].科学技术创新，2017（27）: 68－69．
论文作者:韩昌星
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：顶板论文; 工作面论文; 煤矿论文; 支架论文; 压力论文; 发生论文; 煤层论文; 《防护工程》2019年第2期论文;