矿煤开采中顶板和片帮综合管理防治技术.doc

浅究矿煤开采中顶板和片帮综合管理防治技术摘要：作为影响煤矿井下采煤安全生产和生产效率的关键环节，破碎顶板管理工作必须实行科学规范的管理机制，以避免因破碎顶板、坚硬顶板和煤壁片帮等施工不到位，而导致的安全事故发生的现象。下面本文将结合作者多年的工作实践经验，对矿井采煤生产中的破碎顶板和片帮管理措施进行简单论述，以供参考。关键词：矿井；采煤生产；施工管理；措施在工业技术革命的影响下，煤矿工业得到了快速的发展。由于煤属于矿物质能源，其埋藏深度大部分位于地表深处，因此在开采过程往往使用矿井式开采方式。在原煤的开采过程中，岩体层与原煤层都属于实体层性质，原有结构在层体的相互叠压作用下处于平衡稳定状态。然而，在矿井采煤中由于人工的外力影响，使巷道上下的岩体层相分离，致使上不实体层向下产生作用力，顶板将会向巷道两帮施加压力，因此为保证矿井采煤工作的安全性，必须加强对顶板的管理力度，特别是对于破碎顶板和煤壁片帮的管理。在实际的生产作业过程中，应根据井下施工的实际情况，有针对性的对顶板和片帮制定科学的管理措施，以保证井下人员的生命安全和生产效益的高效实现。1、煤矿井下破碎顶板的管理措施在矿井地质结构复杂煤矿井下顶板比较破碎时，采煤机割煤后顶板在一段时间内无支架支撑，随时有局部冒顶的可能，要及时采取措施进行管理，确保生产安全。破碎顶板的支护一般使用掩护式支架和支撑掩护式支架，应科学采取有效措施。1.1、带压擦顶移架 在移架时让支柱保持相当的工作阻力，使顶梁贴着顶板擦顶进行前移。减轻移架时顶板岩层的活动，减少因移架而导致的顶板破坏。而因支架顶梁与顶板间存在摩擦力，千斤顶需要较高的拉架力，而拉架力也不能任意增加。在摩擦阻力太大的时候，即使千斤顶可拉动支架，也可能导致液压支架支柱的损坏，因此，在生产实践中要摸索出合适的移架压力。1.2、挑顺山梁 采煤机割煤后若新暴露的顶板不能马上冒落，而是在支架卸载前移时才可能发生冒落，就应采用挑顺山梁的办法。先移动顶板完整处的支架。在前梁上沿平行工作面方向放置一至二根3m4m长的木梁，挑住附近不完整的顶板，然后再移动附近顶板破碎处的支架。若顶板破碎可能出现漏矸时，可在顺山梁上铺金属网等护顶材料。1.3、架走向棚 在工作面顶板随采随落，在冒落面积较大时，若运用挑顺山梁的办法不能支护，顶板条件不允许将前梁降下来放顺山梁。此时，可在相邻支架间超前设一梁二柱或一梁一柱的走向棚，在走向棚下面再架设一至二架临时顺山抬棚。要同时托住三架走向棚梁，这时就能把走向棚及顺山抬棚的支柱撤出，相邻支架在顺山梁和走向梁的保护下向前移动。1.4、架走向梁 在煤壁靠顶板处挖掘梁窝，把走向梁的一端架在煤壁上，把另一端架在支架的顶梁上。若煤壁片帮，可能煤壁上不适合或不能挖梁窝，此时应靠近煤壁侧打临时贴帮柱。1.5、铺金属网 在支架顶梁上铺金属网是管理破碎顶板的一种比较好的办法。在煤壁前控顶范围内的顶板破碎，保证支架顺利前移，顶网能顺利的展开，应在金属网上架走向梁，由走向梁预先托住顶板，让支架在走向梁及金属网的掩护下向前移动。1.6、固化煤壁与顶板 通过超前钻孔向破碎顶板或煤壁内注入固结剂，提高顶板和煤壁的稳定性。固结材料有水泥类、聚氨醋及尿醛树脂类等。2、煤矿井下有煤壁片帮危险的煤壁的管理煤矿井下煤壁片帮作为综采工作面的一般事故，尤其是厚煤层开采表现突出，可能导致局部冒顶，影响生产。所以，要采取有效措施避免煤壁片帮事故发生。2.1、煤壁片帮的表现 煤壁片帮可能导致支架前端至煤壁的空顶面积增大，在顶板压力的作用下，可能引发冒顶。由于片帮塌落的煤许多是大块，给井下运输带来困难。如果大块煤被卡在工作面输送机和采煤机之间，可能导致输送机或采煤机发生事故。人员在工作面行走或工作时可能被片帮煤砸伤。特别是在支架上铺设金属网的工作面，人员在联网时受片帮煤威胁较大。2.2、煤壁片帮的原因 煤层有节理裂隙，在煤体承载较大的顶板压力时，可能使煤层裂隙加大，使相邻裂隙互相连接，引起煤壁片帮。第一，采高越大，煤壁片帮的可能越大，越严重。第二，端面距的增加使控顶距增大。煤壁片帮的深度也增大。第三，煤质软，片帮深度大于煤质较硬的煤层。第四，支架支护强度大，顶板下沉，压力的着力点就向支架移近，作用在煤壁上的顶板压力减轻，煤壁片帮就可能减少。第五，因支承压力向煤壁深处移动，煤壁片帮因煤壁暴露时间的延长增加。加快工作面的推进速度，有利于减少片帮。第六，因周期来压，顶板压力增大，煤壁被压酥而片帮。周期来压可能引发煤壁片帮。2.3、煤壁片帮的防治 第一，正确选用支架。选择支架时要选用能够马上支护、端面距小、有防片帮装置、支护强度大的液压支架。第二，掌握顶板来压规律和强度，做好顶板控制工作；掌握煤壁片帮规律，采取有效措施；加快工作面推进速度，减少煤壁暴露时间，减少煤壁片帮的可能。加强工作面的技术管理，进行正规循环作业，缩短循环周期，减少煤壁的暴露时间。第三，及时支护。紧贴顶板的煤层若出现了片帮，要马上采取措施，对片帮后暴露的顶板进行支护，避免出现冒顶事故。3煤壁片帮与顶板防治措施31一般片帮冒顶的防治措施为有效地控制端面冒顶，必须从提高端面顶煤的稳定性和改善支架工况两方面入手。提高端面顶煤的稳定性，可采取缩小端面空顶距和加固煤帮、顶煤等措施；为改善支架工况则必须首先消除和减少顶梁上端的浮煤。32局部严重的片帮冒顶控制措施在常规的控顶措施难以奏效时，必须采取特殊措施固化煤壁、顶板，控制片帮、冒顶，特别是要使支架上方留住顶煤，以避免周期来压时造成冲击压力对支架的影响，避免造成安全事故，并达到顺利移架、推移大溜的目的。加固工作面煤壁及顶板的基本思路是：（1） 在工作面煤壁及顶煤内超前注入马丽散n使煤层具有一定的整体性；（2）在工作面煤壁及顶煤打设超前玻璃钢锚杆防止煤体沿薄弱面滑落。3.3对于特殊地段，采取玻璃钢锚杆防片帮技术的试验与应用效果良好，切实起到了防片帮作用，安全上可靠，技术上可行，经济上效益显著。4效果混采工作面顶板支护与控制的实践证明，在目前的技术管理水平下，顶板控制是提高工作面单产的有效方法。通过顶板控制，减少了工作面的冒顶，保证工作了稳产和高产。采取顶板控制措施后，在多方面都取得了明显的效果。我单位在加强破碎顶板，片帮管理方面摸索出了一些成功的经验，有效地防范了顶板和片帮事故的发生，提高了煤矿的生产效率、经济效益。一些煤矿结合自身的实际情况在操作过程中，加强顶板管理，经科学研究，采取了加大采煤机滚筒直径，及时打设临时贴帮支柱、减少伪顶在机道内离层，在走向裂缝式斜交裂隙多的地方挂梁前上横扒条，减小截深，在煤壁内超前托住伪顶，增设前探长钢梁等方法，在采煤实践中取得了好的效果。破碎顶板得到了控制，工作面单产大幅提高，设备效果充分发挥，提高了煤矿的经济效益和社会效益，实现了安全生产。参考文献1 徐忠正;特殊顶板条件下薄煤层工作面支护技术j;同煤科技;1998年02期2 张传伟,钱晓虎;大倾角破碎顶板炮采工作面初次放顶管理j;煤炭科技;2005年03期3 石智军;煤矿井下钻探技术应用的广阔天地j;探矿工