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综采工作面顶板控制与安全管理问题研究

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  摘 要:煤矿企业发展过程中,安全管理工作是十分重要的。其中煤矿综合挖掘中的工作面顶板管理是安全管理中的重要内容,是矿井安全生产过程中的难点和重点,矿井开采过程中的事故危害通常都是由工作面顶板造成的。在采掘过程中,需要控制好对工作面顶板的管理,通过采取科学合理的管理方式,保证开采过程中的安全性。本文将从煤矿综采工作面顶板管理技术方面进行分析,提出相应的措施。
  关键词:顶板;控制技术
  1 综采工作顶板存在冒顶的原因
  综采工作面多发生冒顶,是因为冒顶之前,煤壁会发生片帮,深度是1~2m。冒顶现象多发生在工作面的内壁位置或者是两端头三角煤附近。发生冒顶的原因有:①原来的顶施加的压力过大,顶板会存在下沉的现象,直接顶板会出现破碎,就会出现冒顶的情况;②液支架不能承受基本的压力,达不到支撑的要求,造成顶板的下沉,会出现冒顶的现象;工作面的两个端头处于工作面与顺槽的连接部位,压力就会很集中,如果支护工作没有做到位,很容易出现破碎情况,也就会存在冒顶的现象。
  2 综采工作面顶板的管理
  2.1 液压支架的选择
  液压支架是综采工作中一项重要的设备,对于液压支架的选择能够保证开采工作的安全性,需要选择正确的液压支架,充分发挥综采设备的各种效能。
  2.1.1 支架型号选择
  液压支架的选择需要保证支架的初撑力度和阻力,通常在选择液压支架的吨位时,需要利用两种方法进行衡量和选择。①岩重法:通过周期性判断岩层的重量和断裂岩层所产生的负荷确定支架的吨位;②实际测量法:在相近的工作顶板上进行试验,利用液压支架实测的数值确定液压支架吨位,在进行实际测量之后,需要确定好选择的支架之后进行修正,能够确保吨位的合理性,在选择吨位的过程中,还需要考虑到顶板的下沉量。
  2.1.2 支架高度的选择
  液压支架高度的选择需要根据工作面的实际采高和变化幅度对顶板的下沉量进行确定。在通常的条件下,煤层如果超过3.5m,就需要分层开采,除过要选择支架最大和最小的高度之外,对于掩护式支架和支撑式支架选择时,需要考虑到支架的工作高度。
  2.1.3 支架结构的选择
  支架结构的选择是为了适应煤层的赋存条件和设备的配套要求,需要将具体的结构要求考虑进去。①要保证断面通风:在支架支护之后,要保证断面有足够的风量通过,如果实际应用过程中架型不能进行调整,就需要降低采煤机割煤的速度;②底座压强:支架的选择中,底座压强要小于底板的比压,保证液压支架不会陷入到煤层的底板中,如果底座的面积小,有时也会发生下陷的情况,需要在使用过程中加大底座的面积;③防滑护壁的效果:液压支架具有良好的稳定性,可以保证支架的正常使用,对于煤层倾角较大或者是地质构造比较复杂的情况,需要研究支架的倾倒和下滑的问题,对于煤层的护壁,需要保证人身和设备的安全性,要保证护壁装置对采煤机不会造成影响。
  2.2 综采工作面巷道的支护技术
  對于综采工作面巷道的支护支护主要是保证顶板的稳定程度,对于坚硬的顶板,可以通过在顶板上打锚杆的方式支护顶板,对于梯形巷道,可以采用铺设网等进行护顶。采煤工作面开采出现的动压对综采巷道的影响较大,需要提前对巷道进行维护和支护,采煤工作面的所有安全出口与巷道连接20m范围内需要加强支护,而且巷道的高度不能低于1.8m,巷道的超前维护需要根据超前工作面的压力影响范围进行确定,提前维护的距离不能小于30m,能够减轻动压对巷道的影响。
  2.3 过断层顶板的支护技术
  采煤机在过断层时,需要保证媒机和支架之间的配合,要缩短空顶的时间,移架的过程要快速,一次性到位,避免支架的反复升降对顶板造成破坏。要能够严格控制端面的距离,架前不能空顶,不漏顶。在进行割煤之后,顶板很容易发生脱落的情况,可以及时做好拉架,对顶板及时进行支护。①利用木锚杆加固煤帮位置。该种技术需要应用到煤层较硬、压力较大的位置,每一个眼内放二根木锚杆挤压加固,起到利用锚杆支护煤帮的作用;②超前处理顶板。在顶板破碎的条件下,如果用采煤机直接切割,由于机道宽度的影响,梁端距过大,很容易发生冒顶的情况,就需要提前加强对顶板的支护工作;③合理确定采高,将采高控制在支架的高度范围内,防止出现支架不接顶的现象,要将顶、底板割平,防止出现采煤机使用不合理的情况,会造成采煤机循环进尺的情况,发生空顶的现象;④对于两端头的切顶线处,需要进行密集的单体支柱支护,对顶板破碎的地方打工字钢梁加强支护,保证工作面各项程序的协调支护,防止顶板存在无支护的现象。
  3 结束语
  综上所述,综采工作面顶板施工管理中,对于做好面顶板的支护管理,也是关系到整体的工作质量好坏,需要通过选择合理的液压支架,加强巷道的施工支护,充分保证支护的质量,防止由于支护工作没有做到位,影响到采煤工作的安全进行;需要在实际工作中,根据实际的工作情况,提前做好支护工作。
  参考文献:
  [1]杨国宝.综采工作面顶板控制与安全管理问题研究[J].山东煤炭科技,2017(1):49-50.
  [2]栗爱国.浅析综采工作面顶板控制与安全管理[J].能源与节能,2015(4):67-68.
  [3]王书南,张子良,王海.浅谈综采工作面顶板控制与安全技术措施[J].民营科技,2014(11):42-42.
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