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煤矿综采工作面的顶板管理方法研究

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  摘 要:在目前我国社会和经济发展过程中,煤炭能源的应用范围不断扩大,并为人们的生活和工作提供更多的便利条件。本文围绕煤矿综合采煤工作面顶板管理方式展开讨论,目的是能够根据采煤实际情况,为综合采煤现场顶板施工提供参考依据。
  关键词:巷道;锚网;支护;顶板
  0 引言
  在目前煤矿企业进行采煤工作中,通常由于采煤方式导致出现相关事故,并主要针对顶板支撑结构具有的作用,为煤矿企业采煤工作提供基础。所以进行采煤阶段中,需要煤矿企业能够实施相应的安全保护措施,从而减少采煤人员出现安全事故。因此在今后煤矿企业进行采煤工作中,通常需要企业营造良好的采煤环境,从而使煤矿企业获得稳定的经济效益。
  1 综采作业中常见顶板事故研究
  为有效提升采煤阶段的安全性能,需要煤矿企业能够根据顶板采煤方式,制定相应的预防措施,从而确保采煤过程顺利的进行。在目前顶板出现隐患因素中,通常按照以下几个方式进行研究。
  1.1 直接顶推垮型冒顶
  过程中出现直接顶推垮型冒顶,通常会导致顶板出现损坏,同时破坏范围不断扩大。在顶板出现毁坏过程中,通常由于顶层出现移动现象,并在不同基础结构发生破坏后,导致顶板具有的破坏能力不断扩大。因此在预防顶板出现直接顶推垮型冒顶情况时,需要煤矿企业能够增加相应的辅助措施。
  1.2 老顶推垮型冒顶
  在采煤过程顶板经过长期使用后,由于材料质量和受到多种因素的影响,导致顶板出现陈旧顶推现象,并逐渐破坏顶板具有的稳定支撑性能。同时在顶板发生顶推安全问题时,由于煤层发生移动促使顶板出现更加严重的变形。通常使用木质结构作为支撑措施,或者使用铁制支架加入到底板中,但是如果顶板具有坚硬的性质,会加速支撑结构的破坏程度。
  1.3 直接顶局部冒顶
  如果采煤顶板发生直接顶局部冒顶情况,通常由于采煤过程出现不正规操作,导致顶板位置发生移动,并最终在局部区域出现顶板移动现象。在目前顶板出现安全事故中,通常由于直接顶板出现冒顶情况,导致顶板发生垮塌安全问题,但是由于产生的安全事故损失较小,并不作为重要的安全问题进行研究。
  2 煤矿综采作业面顶板管理方法及技术措施
  2.1 顶板管理技术措施
  2.1.1 离层顶板成孔和锚注技术
  为提升煤矿企业采煤工作环境的安全性和稳定性,需要采取相应的应对措施,从而确保采煤人员的人身安全。在目前采煤过程中,使用离层顶板成孔技术,并结合锚注技术,能够在采煤过程中建立有效的运输基础,同时根据产生的保护效果,使顶板具有的支撑能力不断提升。按照离层顶板成孔方式的应用,能够与锚注技术产生良好的连接作用,从而实现采煤过程安全稳定的进行。在实际操作工程中,在顶板相应位置进行孔体施工,并增加相应的锚注措施,实现采煤顶板区域具有良好的采煤环境。
  2.1.2 大跨度支护工艺
  随着采煤技术不断升级,使用多种智能辅助设备,能够根据采煤要求制定保护措施,并在实际采煤过程中提升采煤效率。在目前采煤顶板保护技术中,根据采煤需求应用大跨度支护工艺,能够使采煤过程具有机械化特点,同时有效提升局部区域采煤安全程度,从而为采煤工作者提供良好的采煤环境,实现对采煤人员的人身安全保护。另外应用大跨度支护工艺过程中,能够有效缩短采煤时间,并为煤矿企业增加更多的经济效益。
  2.1.3 锚索支护
  应用锚索支护作为采煤顶板保护技术,通常使用锚索对顶板进行加固,在提升锚索固定作用力的同时,能够使采煤环境形成稳定的结构,从而降低可能发生安全事故的概率。在进行锚索支护结构加固过程中,需要明确锚索设备在采煤顶板中的作用,并根据实际情况调整锚索固定作用力,从而提升采煤岩体的整体支撑强度。
  2.1.4 顶板注浆加固
  在煤矿企业进行采煤工作中,需要企业根据采煤实际情况,实施顶板注浆加固技术应用在顶板保护措施中,能够实现顶板结构具有较高的荷载承载能力。同时在煤矿岩体发生移动过程中,通过顶板注浆加固措施,能够有效减缓破坏范围的扩大,实现对采煤岩体结构的保护。因此在进行顶板注浆加固技术应用过程中,需要按照正确的流程进行操作,确保注浆能够承担顶板支撑作用,为采煤岩体形成有效的保护结构。
  2.1.5 叠加支护
  随着煤矿企业采煤范围不断扩大,需要頂板支护技术能够承担更多的保护作用。因此在目前大范围采煤过程中,应用叠加支护技术作为采煤顶板支护结构,能够使采煤过程具有良好的安全性和稳定性。但是在叠加支护技术实际使用过程中,由于应用环境处在较深的空间内,从而在叠加支护技术应用过程中,需要面对多种影响因素,并为整体产生的支护效果产生更多的影响。所以在叠加支护技术应用过程中,需要增加锚杆架构作为辅助措施,目的是能够防止顶板出现大面积破坏,导致更加严重的问题出现。为提升深层大面积采煤工作安全性,需要增加多种点柱作为支撑结构,并根据结构形式进行相应的浇筑施工。在完成浇筑施工后进行顶板架棚保护措施建立,并按照严格的执行标准进行安装。所以在进行叠加支护安装过程中,能够马上进行叠加顶板架构支撑处理。在进行叠加支护结构使用过程中,需要采煤岩体具有较高的稳定性,同时根据强度变化调整叠加支护方式,从而确保采煤过程出现安全问题。另外为提升叠加支护效果,需要在每个顶板位置增加辅助保护措施,并根据保护设备具有的性质,能够为结构支护产生良好的支撑作用。
  2.2 综采现场顶板控制措施
  2.2.1 强化现场管理
  在煤矿企业出现采煤事故中,由于顶板出现问题作为主要问题出现方式,因此需要煤矿企业加强顶板支护管理,不仅要求采煤过程安全稳定的进行,同时提升采煤效率为企业创造更多的经济效益。因此为提升顶板控制措施,需要强化采煤现场管理,并按照正确的采煤流程,实现对采煤现场有效的管理,进而按照以下方式实现管理效果的提升:①煤矿企业进行综合采煤工作中,需要根据采煤环境条件制定安全保护措施,并建立临时性支护结构,从而确保采煤环境安全稳定的进行;②根据采煤环境条件,需要煤矿企业制定相应的保护措施,从而防止出现安全事故;③在采煤实际工作中,由于出现煤矿超挖的现象,需要加强采煤管理,防止由于煤矿结构出现更多的破坏。
  2.2.2 做好矿压观测和地质预报
  为确保煤矿开采过程安全稳定的进行,需要煤矿企业制定完善的监控测量制定,并为煤矿区域出现的矿压变化进行及时的汇报,同时按照地质结构变化实现相关问题专业的预报。因此在目前煤矿进行矿压观测过程中,通常按照规定的日期,对矿压产生的变化进行观测,并根据观测数据信息能够制定合理化应对措施。另外在自然环境发生变化过程中,需要煤矿企业能够针对地质条件出现的变化,实施合理化预报方式,从而有效提升煤矿安全采煤环境。
  2.2.3 加强事故多发部位的顶板管理
  在目前采煤过程出现顶板冒落等事故的发生,需要在关键位置进行加固处理,并要求采煤人员能够制定详细的预防措施,从而防止出现安全事故。因此在制定预防措施中,需要按照以下几点要求进行顶板管理。①在进行采煤工作中,需要针对顶板可能出现的问题的位置加强保护措施,并实施有效的采煤方案,同时提升采煤人员的安全保护意识;②在三岔口或者十字口采煤过程中,要求顶板支护结构能够承受煤矿岩体的变化,并增加相应的保护措施,防止顶板出现大面积破坏;③在每个采煤区域内加强实时监控,并为顶板保护管理提供可发挥空间;④确保使用质量良好的支护结构,延长支护结构具有的保护作用;⑤如果遇到易破碎顶板,需要实施具体的支护保护措施,防止顶板出现大面积破坏现象。
  3 结语
  综上所述,在目前煤矿企业进行采煤作业过程中,需要应用多种顶板支护保护措施,并根据采煤实际情况,能够针对可能出现的问题制定相应的解决措施。因此在煤矿企业采煤作业过程中,需要不断加大投入力度,同时增加多种支护方式,并实时相应的监控预防措施,实现煤矿企业采煤过程安全稳定的进行,不仅为采煤人员营造安全的采煤环境,同时也为煤矿企业创造更多的经济效益。
  参考文献:
  [1]孙晋文.浅析煤矿综采面顶板控制与安全管理[J].能源技术与管理,2017,42(03):79-80.
  [2]沙志强.综采面支护设计与顶板管理分析[J].山东煤炭科技,2014(01):46-47.
  [3]王俊.14号煤层综采面顶板管理技术[J].山东煤炭科技,2010(06):18-19.
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