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[摘要]为了加强薄煤层的开采中顶底板的管理，提出了如何提高工作面工程质量、如何合理的制定工作面设计、如何科学的制定顶底板管理主要指标。
[关键词]顶底板初撑力支护强度工作阻力
中图分类号:TD323 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0166-01
鸡西分公司荣华矿斜井二段10°煤层，厚度0.8-1.1米，地面标高180-200米，片盘区域标高-140～-160米，顶底板均为软岩，煤层倾角在19°-46°间，属单一煤层，采用炮采方式回采，支护方式为单体配木顶帽支护，通过回采实践，取得了较好的经验。
一、提高工作面支护质量
开采伊始，我们沿袭过去工作面管理的设计思想，通过一阶段实践，出现了顶板经常漏顶，产量上不去，安全难以控制的局面，经过现场多方调查研究，将支柱、顶帽，工作面顶底板视为有效支护顶板的一个整体，这一整体的三个方面任何一个环节都不能出现问题，否则，都可能导致顶板事故。现从以下几个方面作为突破口予以纠正。
1.支护要标准，支护质量的优与劣，不仅要求严格按《质量标准》操作，更重要的是其有效支护顶板与否，即要求支柱与顶底板垂直，同时又要求支柱的钻底量尽量小，在大倾角工作面回采时更为重要，现场中寻找合理的迎心角度是事关成败的关键，对顶板而言，迎山就是对底板而言的退山，现场中发现，工作面的底板下滑通常大于顶板下滑量。
2.确保初撑力，现场中发现，初撑力能否在操作中达到要求，是另外一个关键因素，它是支柱完成主动支护顶板的第一要素，是保证就工作面顶板整体而言不至出现下滑的关键所在，解决好初撑力这一环节，能非常显著的控制冒顶几率下降，保证顶板的完整，使顶板经常性处于最佳状态，以此来保证减少顶板事故，安全生产。
3.要保证支护强度，保证支护顶板的一个重要指标是工作面支护强度，即单位顶板移近量的支柱工作阻力增量，为了尽量减顶底板移近量，首先要找出变化量的相关因素，不难看出因素有三，即顶帽受压变形缩量，支柱承压力后可缩量和支柱的钻底导致的，从而我们认为，控制好支柱钻底量，使其在质量标准化要求的范围内，以提高工作面整体支护强度，因此收到了较好效果。
4.初撑力和工作阻力的选择要合理，经过现场中选择不同支护密度，支护方式进行科学对比，不断完善。在工作面其他条件相同的情况下，初撑力决定了支柱的工作阻力支撑强度，其关系是成正比例函数关系，现场中一但支护方式确定，唯一认为能起作用的就是改变支护初撑力，根据现场调整，我们将承站压力是不低于18MPa(《质量标准》要求)修立为不少于12MPa。
5.定期测定工作阻力：由于初撑力与工作阻力存在正比例函数关系，初撑力直接影响工作阻力，工作阻力的大小决定采场支护强度大小，因此配备专业人员测定工作阻力变化情况，可以发现顶板变化规律及压力集中关键区域位置，以便及时有效的解决采场顶板变化，采取措施控制頂板。因此，对新开采区域顶板的监控，寻找变化规律，各项指标间函数关系，对指导现场顶板管理意义非常重大。
二、采取措施：
1、合理的初撑力，由于该工作面底板有0.3-0.6m，软岩，顶板为1.8m-2.4m的符合顶板，我们本着支、护坚固，以提高支柱初撑力，加大工作面支柱整体稳定性为前提，力求保证最大限度的使工作面支柱与顶底相对平衡，以此来进行合理的工作面设计和确定工作面顶板管理关键因素。初撑力计算公式为：
N——支柱初撑力,KN/根
n——支护密度，根/㎡
h——软底岩厚,mm
——煤层倾角
f——底板岩层摩擦系数
2、合理降压，根据现场实际，为尽量减少支柱钻底量，保证工作面支护状态的平衡，本着以“支护兼顾”，以“护”为主的支护原则予以指导现场，泵站压力选择在12-15MPa之间。
3、防串矸，由于工作面倾角上缓下大，大倾角地段煤与矸下滑性强，冲力大，顶底板均有下滑，因底鼓出现，底板下滑容易使支柱失去平衡，所以我们在工作面沿倾斜每7.5-10米之间设一木排，以防止大块下串推倒支柱，发生冒顶。
4、防冒顶，炮后破坏了顶板，造成顶板应力的重新分布，导致顶板（直接顶及老顶）的缓慢下沉，下沉的顶板受重力影响压在煤壁和支柱以及上下巷道的煤体上，导致煤壁被压松软而片帮，如此时支柱的支撑力严重达不到支护的要求，必然导致顶板的折断失稳或者旋转，由于对顶板的支撑点及支撑力不尽平衡，，如支柱打得不正规，势必使支柱被压歪斜或推倒，从而形成了顶板的大面积冒落。因此必须要确保工作面支护的正确性，严格制定支护质量，确保支护强度达到要求。懂得常见冒顶事故的预兆，①工作面遇到有小的地质构造，由于构造破坏了岩层的完整性，容易发生局部冒顶。②顶板裂隙张开、裂隙增多，敲帮问顶时，声音不正常。③顶板裂隙内卡有活矸，并有掉渣、掉矸现象，掉大块前往往先有小块的矸石掉下。④煤层与顶板接触面上，极薄的矸石不断脱落。⑤淋透水分离顶板劈理。发现预兆，提前加强支护，有效的杜绝了冒顶事故的发生。
5、抓好工作面支护质量监测和顶板动态监测，荣华矿调整充实了矿压观测组，配齐了各类仪器、仪表，矿压观测人员坚持深入现场，搞好工作面支护质量与顶板动态监测工作，对现场存在的问题及时反馈到区队和班组，坚持现场整改。工作面泵站压力低导致支柱初撑力偏低是生产中影响顶板安全的重大隐患，为此，荣华矿根据现场实际情况，加强了泵站的管理，推广应用了大型泵站设备，并配备了配比仪、自动给液装置等设施，制定了严格的考核管理制度，跟班安检员负责专门检测支柱初撑力和乳化液浓度，发现不合格的立即整改，对有效控制顶板起到了积极的作用。
6、合理选择控顶距，因为顶板下沉量与控顶距成正比，显然，从顶板维护角度来看，一般情况下，控顶距小些为好，但当采空区悬顶过大时，为有利于支架围岩相互作用的平衡，减小悬空顶板垮落时的转矩，提高支护系统的稳定性，有时需要适当加大控顶距，取得较好的控顶效果。
7、要有准确的初次来压及周期来压步距，并超前预测。在来压前期，做好了提前准备，在采煤工作面放顶线及上下出口处一定要加强支护。防止工作面老顶来压致使工作面发生冒顶事故。
8、确保现场工作人员的正确操作，现场打设支护的工作人员一定要严格按照《作业规程》与《操作规程》进行作业，采取相应的安全措施。确保工作面顶板的支护强度，防止工作面出现冒顶事故的发生。
三、总结
通过荣华矿该面的回采实践，2010年度该工作面杜绝的人身事故，取得了可喜的成绩，所以软顶，软底采煤工作面中，只要合理的制定工作面设计、科学的制定顶底板管理主要指标，就能实现安全生产。
[关键词]顶底板初撑力支护强度工作阻力
中图分类号:TD323 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0166-01
鸡西分公司荣华矿斜井二段10°煤层，厚度0.8-1.1米，地面标高180-200米，片盘区域标高-140～-160米，顶底板均为软岩，煤层倾角在19°-46°间，属单一煤层，采用炮采方式回采，支护方式为单体配木顶帽支护，通过回采实践，取得了较好的经验。
一、提高工作面支护质量
开采伊始，我们沿袭过去工作面管理的设计思想，通过一阶段实践，出现了顶板经常漏顶，产量上不去，安全难以控制的局面，经过现场多方调查研究，将支柱、顶帽，工作面顶底板视为有效支护顶板的一个整体，这一整体的三个方面任何一个环节都不能出现问题，否则，都可能导致顶板事故。现从以下几个方面作为突破口予以纠正。
1.支护要标准，支护质量的优与劣，不仅要求严格按《质量标准》操作，更重要的是其有效支护顶板与否，即要求支柱与顶底板垂直，同时又要求支柱的钻底量尽量小，在大倾角工作面回采时更为重要，现场中寻找合理的迎心角度是事关成败的关键，对顶板而言，迎山就是对底板而言的退山，现场中发现，工作面的底板下滑通常大于顶板下滑量。
2.确保初撑力，现场中发现，初撑力能否在操作中达到要求，是另外一个关键因素，它是支柱完成主动支护顶板的第一要素，是保证就工作面顶板整体而言不至出现下滑的关键所在，解决好初撑力这一环节，能非常显著的控制冒顶几率下降，保证顶板的完整，使顶板经常性处于最佳状态，以此来保证减少顶板事故，安全生产。
3.要保证支护强度，保证支护顶板的一个重要指标是工作面支护强度，即单位顶板移近量的支柱工作阻力增量，为了尽量减顶底板移近量，首先要找出变化量的相关因素，不难看出因素有三，即顶帽受压变形缩量，支柱承压力后可缩量和支柱的钻底导致的，从而我们认为，控制好支柱钻底量，使其在质量标准化要求的范围内，以提高工作面整体支护强度，因此收到了较好效果。
4.初撑力和工作阻力的选择要合理，经过现场中选择不同支护密度，支护方式进行科学对比，不断完善。在工作面其他条件相同的情况下，初撑力决定了支柱的工作阻力支撑强度，其关系是成正比例函数关系，现场中一但支护方式确定，唯一认为能起作用的就是改变支护初撑力，根据现场调整，我们将承站压力是不低于18MPa(《质量标准》要求)修立为不少于12MPa。
5.定期测定工作阻力：由于初撑力与工作阻力存在正比例函数关系，初撑力直接影响工作阻力，工作阻力的大小决定采场支护强度大小，因此配备专业人员测定工作阻力变化情况，可以发现顶板变化规律及压力集中关键区域位置，以便及时有效的解决采场顶板变化，采取措施控制頂板。因此，对新开采区域顶板的监控，寻找变化规律，各项指标间函数关系，对指导现场顶板管理意义非常重大。
二、采取措施：
1、合理的初撑力，由于该工作面底板有0.3-0.6m，软岩，顶板为1.8m-2.4m的符合顶板，我们本着支、护坚固，以提高支柱初撑力，加大工作面支柱整体稳定性为前提，力求保证最大限度的使工作面支柱与顶底相对平衡，以此来进行合理的工作面设计和确定工作面顶板管理关键因素。初撑力计算公式为：
N——支柱初撑力,KN/根
n——支护密度，根/㎡
h——软底岩厚,mm
——煤层倾角
f——底板岩层摩擦系数
2、合理降压，根据现场实际，为尽量减少支柱钻底量，保证工作面支护状态的平衡，本着以“支护兼顾”，以“护”为主的支护原则予以指导现场，泵站压力选择在12-15MPa之间。
3、防串矸，由于工作面倾角上缓下大，大倾角地段煤与矸下滑性强，冲力大，顶底板均有下滑，因底鼓出现，底板下滑容易使支柱失去平衡，所以我们在工作面沿倾斜每7.5-10米之间设一木排，以防止大块下串推倒支柱，发生冒顶。
4、防冒顶，炮后破坏了顶板，造成顶板应力的重新分布，导致顶板（直接顶及老顶）的缓慢下沉，下沉的顶板受重力影响压在煤壁和支柱以及上下巷道的煤体上，导致煤壁被压松软而片帮，如此时支柱的支撑力严重达不到支护的要求，必然导致顶板的折断失稳或者旋转，由于对顶板的支撑点及支撑力不尽平衡，，如支柱打得不正规，势必使支柱被压歪斜或推倒，从而形成了顶板的大面积冒落。因此必须要确保工作面支护的正确性，严格制定支护质量，确保支护强度达到要求。懂得常见冒顶事故的预兆，①工作面遇到有小的地质构造，由于构造破坏了岩层的完整性，容易发生局部冒顶。②顶板裂隙张开、裂隙增多，敲帮问顶时，声音不正常。③顶板裂隙内卡有活矸，并有掉渣、掉矸现象，掉大块前往往先有小块的矸石掉下。④煤层与顶板接触面上，极薄的矸石不断脱落。⑤淋透水分离顶板劈理。发现预兆，提前加强支护，有效的杜绝了冒顶事故的发生。
5、抓好工作面支护质量监测和顶板动态监测，荣华矿调整充实了矿压观测组，配齐了各类仪器、仪表，矿压观测人员坚持深入现场，搞好工作面支护质量与顶板动态监测工作，对现场存在的问题及时反馈到区队和班组，坚持现场整改。工作面泵站压力低导致支柱初撑力偏低是生产中影响顶板安全的重大隐患，为此，荣华矿根据现场实际情况，加强了泵站的管理，推广应用了大型泵站设备，并配备了配比仪、自动给液装置等设施，制定了严格的考核管理制度，跟班安检员负责专门检测支柱初撑力和乳化液浓度，发现不合格的立即整改，对有效控制顶板起到了积极的作用。
6、合理选择控顶距，因为顶板下沉量与控顶距成正比，显然，从顶板维护角度来看，一般情况下，控顶距小些为好，但当采空区悬顶过大时，为有利于支架围岩相互作用的平衡，减小悬空顶板垮落时的转矩，提高支护系统的稳定性，有时需要适当加大控顶距，取得较好的控顶效果。
7、要有准确的初次来压及周期来压步距，并超前预测。在来压前期，做好了提前准备，在采煤工作面放顶线及上下出口处一定要加强支护。防止工作面老顶来压致使工作面发生冒顶事故。
8、确保现场工作人员的正确操作，现场打设支护的工作人员一定要严格按照《作业规程》与《操作规程》进行作业，采取相应的安全措施。确保工作面顶板的支护强度，防止工作面出现冒顶事故的发生。
三、总结
通过荣华矿该面的回采实践，2010年度该工作面杜绝的人身事故，取得了可喜的成绩，所以软顶，软底采煤工作面中，只要合理的制定工作面设计、科学的制定顶底板管理主要指标，就能实现安全生产。