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摘要:采掘工作面顶板管理是煤矿安全生产的重要组成部分,同时也一直作为重点与难点存在,煤矿的安全生产会受到综采面工作面顶板的直接影响。因此为在真正意义上促使煤矿实现安全生产必须对综采工作面板进行有效的管理。本文主要对煤矿井下开采中采面顶板管理进行探究,这对煤矿开采工作的顺利进行有极大的促进作用。
关键词:矿井;综采;工作面顶板;管理
在煤矿生产过程中,矿井面顶板事故一直是一种多发的事故类型。面板事故发生后会造成大量的人员伤亡,这对矿井来说是一种无法估量的巨大损失,矿井的安全生产会在这一过程中受到较大的威胁。因此必须提高对采面板的管理的重视程度,这是保持井下作业安全顺利展开的基础与前提,同时对煤矿的安全生产有极大的促进作用。
一、顶板管理
现阶段煤矿井下工作面呈现出不断推进的趋势,煤矿井下工作面板的暴露面积也呈现出逐渐增加的趋势,针对煤矿井下综采工作面所需的工作空间进行支护处理是促使煤矿井下综采工作面安全顺利进行的重要手段,这也要求煤矿采空区井下必须集合实际进行必要的处理。对工作面空间以及采空面进行先维护与处理就是指煤矿井下综采顶板管理。
1.作面支护
现阶段液压支架支护已经逐步实现在煤矿井下综采工作面中的广泛应用,如果遇到特殊情况,煤矿井下综采工作面还要采取其余的支护措施,例如打锚杆、支设点柱以及铺设金属网等,在实际采取上述方式时注意实现与实际情况的有机结合。
2.采空区处理
在煤炭不断采出的过程中采空区的面积也在逐步增加,反煤矿井下采空区进行及时的处理是保障回采工作面支护经济性与可靠性的重要手段。全部垮落法以及全部填充法是处理煤矿井下采空区的重要手段,相对于其他处理方法来说,全部垮落法在煤矿井下综采工作面中应用较为广泛。在移架工作完成后促使煤矿井下采空区顶板自行跨落就是指全部垮落法。如果煤矿井下顶板呈现出岩层坚硬的现象就会导致移架完成后也不能自行跨落,在此种情况下我们就需要对爆破的方法进行使用。
二、煤矿综采工作面支架的选择方法
类型较多是煤矿井下综采工作面液压支架的显著特征,在实际对支架进行设计时都是针对不同的地质条件进行,在实际选择的过程中也要注意结合不同的地质条件,一般按照以下几个步骤进行。
1.选择支架的类型
在煤矿中缓、倾、斜、中、厚煤层的液压支架一般选用国产液压支架的类型,用于开采3.2~5.0m煤层的液压支架,一般在煤矿中用于厚煤层放顶煤的液压支架,在煤矿中一般用于厚煤层分层开采铺网的液压支架,在煤矿中一般用于35°以上大倾角煤层的液压支架,在煤矿中一般用于“三软”煤层的液压支架和用于坚硬顶板条件下的高阻力液压支架。在煤矿中进行液压支架选型,要按照煤层地质条件、环境特点,选择液压支架的类型。
2.选择支架的架型和规格
液压支架根据它的用途不同,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式等。在选择时要按顶板条件而确定。
3.确定支架的工作阻力
在确定煤矿支架的工作阻力中,一般决定于煤矿井下综采工作面顶板压力的大小。煤矿井下综采工作面顶板的大小,一般用支护的强度表示。支护强度是煤矿井下综采工作面顶板单位面积需要的支撑力。目前确定支护强度的办法有以下三种:
(1)有煤层邻近工作面的矿压进行相应的观测,收集资料,以此确定煤矿井下综采工作面支架的支护强度。这是确定煤矿井下综采工作面支护强度的有效办法,要尽可能运用收集到的这些资料,把煤矿井下综采工作面支护设计建立在科学的基础上。
(2)已确定煤矿井下综采工作面顶板分类,就是确定煤矿井下综采工直接顶是哪类,基本顶是哪级。经查表求得煤矿井下综采工作面的支护强度。此方法对缓倾斜煤层相当可靠。
(3)估算法。在没有以上两种数据时,也能采用估算法求得煤矿井下综采工作面的支护强度。
4.液压支架结构选择
煤矿井下综采工作面顶板中,支架的架型、高度和吨位是选择煤矿井下综采工作面支架的关键因素。而为尽可能适应煤层的赋存的基本条件和相应的设备配套要求,还要考虑到煤矿井下综采工作面支架的一些具体结构。
(1)通风断面
高瓦斯煤矿井要考虑工作面顶板支架通风断面能否通过足够的风量,若煤矿井围岩条件不允许调整架型,会在使用中降低采煤机割煤速度。在选择煤矿井下综采工作面顶板支架时还要考虑支架下行人方便。
(2)底座压强
煤层底板的抗压强度,即:底板比压。在煤矿井下工作面顶板支架底座单位面积上对底板的压力,即底座压强。选择煤矿井下综采工作面顶板支架要使底座压强小于底板比压,保证液压支架在使用中不陷入煤层底板。有的煤矿井下综采工作面顶板支架底座面积小,在松软底板环境下使用时一般会出现底座下陷,为改变这种状况,要在使用时加大底座面积。
三、顶板综合管理措施
1.优化工作面巷道布置
煤礦井下综采工作面对地质条件的适应性较差。在确定煤矿井下综采工作面巷道布置方案之前,需要进行大量的地质分析工作,把煤矿井下综采工作面布置在地质条件好、断层少且落差小于1m的区域。为了确保工作面和风巷上安全出口的管理,在布置风巷时应尽量少留煤柱,一般以留4m左右为宜,既可使巷道处于采空区免压带范围内,又可防止老塘水的渗入和漏风。
2.强化现场管理 提高工程质量
工程质量直接关系到工作面顶板管理的好坏。因此,必须切实加强现场管理,抓好工程质量的检查和验收,杜绝不合格工程,为搞好顶板管理打下良好的基础。
3.加强地质预报和矿压观测
在煤矿井下综采工作面顶板中,矿压观测方面,以煤矿井下综采工作面顶板支架初撑力为主,同时收集煤矿井下综采工作面顶板破坏的资料,如煤矿井下综采工作面顶板破碎程度、台阶下沉和落差、顶板张裂隙、顶板冒落敏感度、煤壁片帮等。并对煤矿井下综采工作面顶板以上情况进行详细记录和分析,经计算机处理后向有关领导和部门汇报,以便采取相应的处理措施。
4.破碎顶板的管理
为了做到及时护顶,当采煤机前滚筒割过后,应立即伸出伸缩梁护顶。当支架前移时,则应及时缩回伸缩梁。如果割煤后伸缩梁不及时伸出护顶,则极易造成冒顶事故;如果移架时不及时缩回伸缩梁,一是推溜拉架到不了位,导致工作面采不直,二是造成支架顶梁低头,破坏顶板。
四、结语
综采工作中采面顶板的管理,是煤矿能够安全生产管理的重点和难题,尤其是综采工作面顶板的管理关系着煤矿是否能够进行安全生产。一旦发生了采面顶板事故,将造成较大的人员伤亡和重大的经济损失,严重威胁着煤矿的生产安全。实践证明,把握好采面顶板事故的规律,用正确的手段对采面顶板进行有效的检测和管理,用科学可用的方法对采面顶板进行有效的防护,采面顶板的事故是可以被预防和解决的。因此,深入分析和总结采面顶板事故发生的原因和采面顶板管理的策略,对于煤矿生产安全有着重要的意义。
参考文献:
[1]刘育星.浅析煤矿井下综采工作面顶板管理的主要策略[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(13):189-190.
[2]吴文鹏.浅谈煤矿采掘工作面顶板管理问题[J].技术与市场,2015(7):289-290.
关键词:矿井;综采;工作面顶板;管理
在煤矿生产过程中,矿井面顶板事故一直是一种多发的事故类型。面板事故发生后会造成大量的人员伤亡,这对矿井来说是一种无法估量的巨大损失,矿井的安全生产会在这一过程中受到较大的威胁。因此必须提高对采面板的管理的重视程度,这是保持井下作业安全顺利展开的基础与前提,同时对煤矿的安全生产有极大的促进作用。
一、顶板管理
现阶段煤矿井下工作面呈现出不断推进的趋势,煤矿井下工作面板的暴露面积也呈现出逐渐增加的趋势,针对煤矿井下综采工作面所需的工作空间进行支护处理是促使煤矿井下综采工作面安全顺利进行的重要手段,这也要求煤矿采空区井下必须集合实际进行必要的处理。对工作面空间以及采空面进行先维护与处理就是指煤矿井下综采顶板管理。
1.作面支护
现阶段液压支架支护已经逐步实现在煤矿井下综采工作面中的广泛应用,如果遇到特殊情况,煤矿井下综采工作面还要采取其余的支护措施,例如打锚杆、支设点柱以及铺设金属网等,在实际采取上述方式时注意实现与实际情况的有机结合。
2.采空区处理
在煤炭不断采出的过程中采空区的面积也在逐步增加,反煤矿井下采空区进行及时的处理是保障回采工作面支护经济性与可靠性的重要手段。全部垮落法以及全部填充法是处理煤矿井下采空区的重要手段,相对于其他处理方法来说,全部垮落法在煤矿井下综采工作面中应用较为广泛。在移架工作完成后促使煤矿井下采空区顶板自行跨落就是指全部垮落法。如果煤矿井下顶板呈现出岩层坚硬的现象就会导致移架完成后也不能自行跨落,在此种情况下我们就需要对爆破的方法进行使用。
二、煤矿综采工作面支架的选择方法
类型较多是煤矿井下综采工作面液压支架的显著特征,在实际对支架进行设计时都是针对不同的地质条件进行,在实际选择的过程中也要注意结合不同的地质条件,一般按照以下几个步骤进行。
1.选择支架的类型
在煤矿中缓、倾、斜、中、厚煤层的液压支架一般选用国产液压支架的类型,用于开采3.2~5.0m煤层的液压支架,一般在煤矿中用于厚煤层放顶煤的液压支架,在煤矿中一般用于厚煤层分层开采铺网的液压支架,在煤矿中一般用于35°以上大倾角煤层的液压支架,在煤矿中一般用于“三软”煤层的液压支架和用于坚硬顶板条件下的高阻力液压支架。在煤矿中进行液压支架选型,要按照煤层地质条件、环境特点,选择液压支架的类型。
2.选择支架的架型和规格
液压支架根据它的用途不同,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式等。在选择时要按顶板条件而确定。
3.确定支架的工作阻力
在确定煤矿支架的工作阻力中,一般决定于煤矿井下综采工作面顶板压力的大小。煤矿井下综采工作面顶板的大小,一般用支护的强度表示。支护强度是煤矿井下综采工作面顶板单位面积需要的支撑力。目前确定支护强度的办法有以下三种:
(1)有煤层邻近工作面的矿压进行相应的观测,收集资料,以此确定煤矿井下综采工作面支架的支护强度。这是确定煤矿井下综采工作面支护强度的有效办法,要尽可能运用收集到的这些资料,把煤矿井下综采工作面支护设计建立在科学的基础上。
(2)已确定煤矿井下综采工作面顶板分类,就是确定煤矿井下综采工直接顶是哪类,基本顶是哪级。经查表求得煤矿井下综采工作面的支护强度。此方法对缓倾斜煤层相当可靠。
(3)估算法。在没有以上两种数据时,也能采用估算法求得煤矿井下综采工作面的支护强度。
4.液压支架结构选择
煤矿井下综采工作面顶板中,支架的架型、高度和吨位是选择煤矿井下综采工作面支架的关键因素。而为尽可能适应煤层的赋存的基本条件和相应的设备配套要求,还要考虑到煤矿井下综采工作面支架的一些具体结构。
(1)通风断面
高瓦斯煤矿井要考虑工作面顶板支架通风断面能否通过足够的风量,若煤矿井围岩条件不允许调整架型,会在使用中降低采煤机割煤速度。在选择煤矿井下综采工作面顶板支架时还要考虑支架下行人方便。
(2)底座压强
煤层底板的抗压强度,即:底板比压。在煤矿井下工作面顶板支架底座单位面积上对底板的压力,即底座压强。选择煤矿井下综采工作面顶板支架要使底座压强小于底板比压,保证液压支架在使用中不陷入煤层底板。有的煤矿井下综采工作面顶板支架底座面积小,在松软底板环境下使用时一般会出现底座下陷,为改变这种状况,要在使用时加大底座面积。
三、顶板综合管理措施
1.优化工作面巷道布置
煤礦井下综采工作面对地质条件的适应性较差。在确定煤矿井下综采工作面巷道布置方案之前,需要进行大量的地质分析工作,把煤矿井下综采工作面布置在地质条件好、断层少且落差小于1m的区域。为了确保工作面和风巷上安全出口的管理,在布置风巷时应尽量少留煤柱,一般以留4m左右为宜,既可使巷道处于采空区免压带范围内,又可防止老塘水的渗入和漏风。
2.强化现场管理 提高工程质量
工程质量直接关系到工作面顶板管理的好坏。因此,必须切实加强现场管理,抓好工程质量的检查和验收,杜绝不合格工程,为搞好顶板管理打下良好的基础。
3.加强地质预报和矿压观测
在煤矿井下综采工作面顶板中,矿压观测方面,以煤矿井下综采工作面顶板支架初撑力为主,同时收集煤矿井下综采工作面顶板破坏的资料,如煤矿井下综采工作面顶板破碎程度、台阶下沉和落差、顶板张裂隙、顶板冒落敏感度、煤壁片帮等。并对煤矿井下综采工作面顶板以上情况进行详细记录和分析,经计算机处理后向有关领导和部门汇报,以便采取相应的处理措施。
4.破碎顶板的管理
为了做到及时护顶,当采煤机前滚筒割过后,应立即伸出伸缩梁护顶。当支架前移时,则应及时缩回伸缩梁。如果割煤后伸缩梁不及时伸出护顶,则极易造成冒顶事故;如果移架时不及时缩回伸缩梁,一是推溜拉架到不了位,导致工作面采不直,二是造成支架顶梁低头,破坏顶板。
四、结语
综采工作中采面顶板的管理,是煤矿能够安全生产管理的重点和难题,尤其是综采工作面顶板的管理关系着煤矿是否能够进行安全生产。一旦发生了采面顶板事故,将造成较大的人员伤亡和重大的经济损失,严重威胁着煤矿的生产安全。实践证明,把握好采面顶板事故的规律,用正确的手段对采面顶板进行有效的检测和管理,用科学可用的方法对采面顶板进行有效的防护,采面顶板的事故是可以被预防和解决的。因此,深入分析和总结采面顶板事故发生的原因和采面顶板管理的策略,对于煤矿生产安全有着重要的意义。
参考文献:
[1]刘育星.浅析煤矿井下综采工作面顶板管理的主要策略[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(13):189-190.
[2]吴文鹏.浅谈煤矿采掘工作面顶板管理问题[J].技术与市场,2015(7):289-290.