摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，煤矿的发展是我国的重要能源，文中对复合顶板结构特征、顶板事故冒落特点以及复合顶板控制技术进行分析，系统的对矿井开采的13-1煤层顶板技术措施进行分析，现场应用结果表明，提出的复合顶板控制措施可以对顶板进行有效控制，能够保证采面生产的安全，为矿井后续4号煤层安全开采提供了宝贵的经验借鉴。
关键词：采煤工作面；顶板控制；复合顶板；顶板冒落
引言
由于当前煤矿安全事故越来越多，人们越来越关注煤矿安全问题，从客观的角度进行分析，在煤矿井下开采过程中顶板问题是对煤矿产生重要影响的一个安全隐患，会直接影响回采工作面的正常生产。从当前的角度分析，需要正确区分各种顶板事故，并且采取合理的方式对顶板事故进行控制，只有如此才能保证采煤工作的安全。
1工作面冒顶的特点
（1）冒顶多发生在初次来压及工作面过地质构造带期间，在活动顶板工序时发生。（2）多数大采高复合顶板冒落，发生在煤帮片帮顶板得不到有效支护。（3）多数情况下，冒顶前采场直接顶已沿煤帮断裂。（4）冒顶后顶板难以有效支护，冒落的煤矸石等易造成压车。（5）人员进入煤帮处理顶板，带来很大的安全威胁。针对13-1煤复合顶板发生冒顶的特点采取相应的防范措施及对策，就能取得比较好的效果。
2复合顶板采煤工作面的顶板控制实践
2.1煤层开采基本条件
回采的13-1煤层赋存稳定，沿顺槽方向煤层底板起伏较大。根据轨道、运输顺槽、切眼实见煤厚点及钻孔煤厚，本煤层厚度为4.7～6.3m，平均煤厚5.6m。13-1煤黑色，粉末状～块状，玻璃～油脂光泽，亮煤为主，半亮型煤。发育有一层或数层夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。煤层结构4.4（0.4）0.8。上覆13-2煤：黑色，鳞片状，沥青光泽，质地松软，易碎，成分以亮煤为主。厚0～0.6m，平均0.3m，位于13-1煤层顶板，与13-1煤层间距2.3～7.0m，平均4.1m。
13-1煤层顶板属于典型的复合顶板，底板泥岩较为松软。采用走向长臂采煤工艺，全部垮落法对顶板进行管理，采用综合机械化采煤，顶板上覆数层夹矸，夹矸为泥岩或灰质泥岩极易冒落，给采面的顶板管理造成很大困难。顶板回采过程中常出现冒顶，给采面的安全生产带来较大影响。
2.2做好充分支护准备再割煤
工作面（特别是顶帮破碎易漏冒的地方）要备足圆木、液压支柱、注液枪、金属网、手把等支护材料和设备，以便能进行及时支护，始终把预防工作放到首位，拉移超前架后前探梁仍然无法抵住煤壁时要采用联网托料的方式支护顶板。将金属网绑在圆木（Φ0.16～0.2×4m）、半圆木或废旧的无缝钢管上，用单体配合将金属网吃进架头。具体方法：首先将圆木或无缝钢管一端吊至支架顶梁上，另一端用适长单体生根，挂网后，再用单体将纫好网的圆木或无缝钢管升至架头，然后稍降单体上方的支架顶梁，伸出伸缩梁托住圆木或无缝钢管，升架撤出单体，此项工作可分茬作业，但茬间距不少于10架；若上茬撤单体，下茬作业人员必须及时撤至安全地点，防止单体等物料沿工作面刮板机下滑伤人。在片帮掉顶严重处，采取注化学材料加固煤帮，煤帮侧打眼深为5-7m的孔，将适长套管装入眼内，装上封孔器后连接混合器，采用气动双液气动双液注浆泵注化学材料。人员进入煤帮侧打眼前严格执行“敲帮问顶”制度，及时使用专用工具除去浮矸危岩，并防止浮煤矸沿杆而下伤人。
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2.3加强工作面的综合管理
在操作的过程中，需要依照液压支架初撑力和工作阻力等相关参数，合理的控制施工的进程，依照高一级顶板下沉幅度对支架合理的选择，在井下工作面初放综采的过程中，如果没有合理的进行保护措施的设置，很容易造成安全事故的出现。在开采的过程中一定要注意对技术管理工作进行落实，对矿压进行观测，保证其处于合理的范围之内，并且对液压支架的质量进行检测，保证泵站出液压力超过技术要求。除了需要注意加强顶板管理外，还需要注意一些特殊的管理，比如说加强过构造时，需要通过快速压擦顶移架，让空顶时间缩短，对工作面端头采用端头支架进行强化支护。
2.4加强支护质量
工作面初采初放过程中，采取8条措施：①工作面拉线作业，支架排成一条直线，支架均匀布置；②支架垂直顶底板不歪斜，垂直刮板机不吊斜，且与顶板接触严密，初撑力不低于符合要求；③支架顶梁与顶板平行，相邻支架顶梁保持平整，不能有明显错差，支架不挤、不咬④侧护板正常使用，架间空隙＜200mm；合理调整千斤顶，确保千斤顶在规定有效的行程范围内；⑤支架液压系统完好，不漏液、不窜液、不自动卸载；⑥及时移架，控制端面距≤300mm，移架后及时将护帮板打开护住煤壁；⑦液压支架高度符合作业规程或专项措施要求；⑧工作面跟煤层顶、底板回采，遇顶、底板构造时，须适当破顶、破底，确保刮板机平、直。
2.5复合顶板控制
通过对复合顶板特点、结构分析，并结合开采的13-1号煤层的赋存特征，从顶板管理方面，对采面的复合顶板进行控制。具体采取的控制措施为：①定期进行顶板动态监测，调查顶板活动规律，进行顶板来压预测，防止片帮掉顶事故的发生。②加强工作面支护质量管理，支架保持“平、直、正、畅、够”的良好支护状态，即（平：支架顶梁平；直：煤壁直，刮板机直，支架直；正：支架架型正，垂直刮板机不吊斜；畅：架前无浮煤，安全出口畅通；够：推移步距够，初撑力够）。③人员操作煤机、支架时需在支架架内进行，清理架脚时必须伸出伸缩梁、打开护帮板进行控顶护帮。④追机移架支护顶板，确保端面距不超过规定，采取带压擦顶移架，煤机过后及时伸出伸缩梁、打开护帮板进行控顶护帮；若煤机割过后煤壁发生严重片帮或移架速度跟不上采煤机时，必须将采煤机停止牵引，待工作面刮板机开空后，方可进行移架。⑤若工作面顶板破碎不能有效控制时，须采取“联网托料”、“挂网背帮”、单体辅助背帮或注防火型化学材料管理顶帮。
2.6通过措施体系的完善，强化安全管理工作
煤矿顶板安全事故从现实层面而言是对煤矿生产产生影响的重要灾害，一定要对该问题进行重视。在煤矿开采的过程中，相关管理人员一定要对顶板事故防治的重要性进行充分认识，严格的依照相关的事管理制度对顶板安全的防控措施进行落实，让安全隐患消除，从制度上对安全责任进行控制，各班组人员一定要人人重视顶板安全，与此同时在矿场内部一定要注意对相关安全机构设置进行强化，并且需要成立相应的安全管理部门和科室，针对各危险点进行管控，做好安全监控站点的设置，委派专门的人员进行监控，定时、定期的进行检查。
结语
在开采煤矿的过程中，如果产生工作面顶板垮塌等事故，会严重威胁煤矿企业的安全生产，导致一定的损失，还会对操作人员的生命安全产生威胁，所以一定要从实际情况出发，合理的依照安全事故出现的原因，采取针对性的方式进行处理，让开采的安全性和效率提高。
参考文献：
[1]侯会平，毕士锋，孙炳清.采煤工作面顶板安全管理的应用研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（7）：115-116.
[2]于雅文，杨铁彪，王树海，等.综采工作面三角点顶板安全管理的新方法[J].煤矿安全，2001，32（6）：48-49.
论文作者:朱正元
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
标签：顶板论文; 工作面论文; 支架论文; 煤层论文; 煤矿论文; 泥岩论文; 圆木论文; 《基层建设》2019年第29期论文;