关键词：工作面；顶板；灾害；防治
实际的煤矿开采过程中，采空区的顶板是悬露的，顶板非常坚硬，在悬顶的初期不会有位移的变化，但是随着顶板变形的压力不断增大，顶板承受不了压力，以及自身的重力，就会引发突发性的大规模垮落事件，其具备突发性强、时间段、破坏力大等特点，给煤矿的开采带来了极大的影响。
一、大采高工艺技术的优势
（一）相比较分层开采、综放开采，该技术开采的应用减少了巷道工程量、施工的维护费用。跟分层开采相比，减少了1半以上的巷道工程量以及施工的维护费用，跟综放开采相比少了将近0.4倍的巷道工程量、施工维护费用。如在实际的应用过程中，还是按照1米2000元的造价，开采长度按2000m来进行计算，其巷道的费用成本差不多为1200万元，跟分层开采相比少了1200万元，跟综放开采相比，费用成本减少了800万元。
（二）大采高设备搬家的成本跟分层开采相比减少了一半，跟综放开采相比，成本减少了0.2倍，因此对于7m以上的特厚煤层来说，开采相同面积的煤层，大采高技术的设备成本差不多在300万元，是分层开采设备成本的一半。
（三）降低了通风、防火的费用，间接的增加了煤炭开采的经济效益。通过大采高的开采技术，留在采空区的煤会非常的少，即减少了自燃现象的发生，又减轻了自燃火灾的威胁程度，这样通风、防火的费用就减少了。
（四）采用大采高技术，只需要2条工艺巷道就可以，减少了通风巷道的费用。由此可以看出，采用大采高技术来对特厚煤层进行开采，其经济效益最好。
二、超长工作面顶板灾害的因素
（一）自然因素
1.煤层倾角。煤层倾角对采煤工作面设备稳定性及矿山压力显现的影响较大，煤层倾角越大，设备及顶板在重力作用下稳定性越差，当煤层及顶板稳定性较差时，极易发生机道及支架上方漏冒顶。大倾角煤层由于掘进过程中破坏了巷道顶底板煤岩层完整性，锚杆锚索沿层理面支护，不能有效地将不同层的煤岩加固，巷道冒顶概率增加。
2.围岩性质及其组成。采煤工作面及巷道的围岩,一般是指直接顶、基本顶以及直接底的岩层，放顶煤工作面支架及巷道上方为顶煤。围岩稳定性对安全生产有着直接的影响，其中直接顶或顶煤的稳定性、厚度直接决定着支架的选型、支护方式的确定及巷道的支护参数，是引起局部冒顶的主导原因。
3.地质构造。各种地质构造，如断层的存在可能改变顶板冒落的一般规律，造成回采工作面突然来压和冒顶。当巷道开掘至地质构造区，由于国岩破碎且常伴有构造应力释放，极易发生各种规模的冒顶及动力灾害现象。
4.开采深度。开采深度直接影响着原岩应力大小，同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支承压力的大小。随着采深增加，支承压力必然增加，从而导致工作面煤号壁片帮冒顶及巷道底鼓概率增加。
（二）开采技术因素
开采技术对采煤工作面顶板管理的影响不仅与支护方式有关，还受到回采工艺及其参数(割煤高度、控顶距、循环进度等)、采空区处理方式、是否分层开采等开采技术因素的影响。开采技来对巷道顶板控制的影响主要有:工作面巷道布置方式、煤柱尺寸、巷道支护方式与参数、掘进落煤方式及采动影响!等。对于自然因素，关键在于分析各因素对顶板控制的影响，确定主要致灾因索，并在采掘工作面设计中提出顶板灾害针对性防范措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于开采技术因素，应从减少应力集中、控制国岩变形的角度优选巷道布置、不掘工艺和支护方式，优化工作面参数，确定合理支护强度及采掘装备
三、大采高超长工作面顶板灾害的防治措施
（一）加强初采期间现场管理
首先要加强对工作面支架的管理，要保证支架的架型不被变形，保证其支撑状态良好，并且初期的支撑力要达到25.2MPa。其次在初采过程中，还需要对设备定期进行检修，保证开采的正常运行。开采过程中，一些无关人员禁止进入开采现场，只有开采人员带着头盔，才可以进入开采现场。在初采期间，不要在工作面设置太多的标识牌，避免初压来临时，发生飓风现象，让标识牌坠落影响着人们的生命财产安全。
（二）准确判断大采高老顶初压的时间
初压来临时有两种现象，两种现象同时存在时，来可以确定是初压来临的时间。首先是大采高工作面产生有明显的矿压。初压来临时，矿压会非常的强烈，支架的压力会急速的上升，安全阀也会开启，开启率差不多在30%左右，持续差不多5-8m的距离，然后有老顶断裂的响声。其次初压来临时，工作面切眼相对应的地表会产生明显的裂缝，这是因为上覆的岩层已经开始垮落，这两种现象同时存在，就证明着老顶初压来了。
（三）做好工程质量的控制
首先要控制开采的工作面高度要在6.5m以上，这样可以避免来压周期给大采高过程中，给支架带来的影响，从而影响着煤机无法通过巷道影响着开采。其次在来压周期之前，需要将开采质量调整到一个最佳的工作状态，就是开采的工作面要呈现出“三直两平”的工作状态，这样当来压之前就能保证工作面的顶板、底板的平整性，对于煤矿的掘进是非常有利的。在非来压时期，正常开采工作面过程中，如果需要对顶板、底板进行调整，切记调整的幅度不要高于100mm，以此来保证开采的质量和效益。
其次要保证开采末期的工程质量。在大采高技术应用中，对顶板、底板的控制非常重要，只要保证顶板、底板的平整性，就可以保证顶梁接顶的效果，因为平整的工作面有利于支架发挥其支撑作用，提高其支撑阻力的能力。
（四）做好液压支架管理
在大采高超长工作面开采过程中，无论是来压期间，还是非来压期间，都需要注意平行拉架的现象，要严格的按照根机迈步的方式来进行移架，以此来避免同时拉架会引发工作面的顶板大面积悬露在外面，引发冒顶事故。并且支架的初撑力要保证一次性可以升到25.2MPa，要控制好液压支架的梁端距，梁端距离为800mm时，需要把超前支架拉出来，要注意拉出来，不影响煤机的通过，如果影响，就要禁止将其拉出来、拉出来后需要安排专业人员，及时的观察开采工作面的实际情况，检察初撑力，检察护帮板、还要要检察支架活柱的伸缩量，避免影响煤机的通过。
四、结语
综上所述，虽然目前我国大采高超长工作面板顶板灾害还不能完全杜绝，但随着预警的不断完善、技术设备的不断提高以及相关技术人员技能的提升，相信未来大采高技术肯定是特厚煤层的开采方向。
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论文作者:李鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/12/2
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