煤矿采掘工作面顶板管理问题的研究
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摘要：矿井采掘工作面顶板管理是确保现场管理的基础，也是关系到矿井采掘工
作安全、顺利推进的关键。本文主要分析了矿井采掘工作面顶板事故的原因，阐
关键词：煤矿采掘；工作面；顶板管理；问题
中图分类号：X752文献标识码：A
引言
煤矿开采作为一项高危作业，经常会发生事故，造成财产和人员的损失。其
中，工作面顶板事故是煤矿开采中发生频率很高的事故，因此要重视对顶板的管
理，加大对矿井采掘工作面顶板管理力度，遏制顶板事故的发生，进而保持井下
作业安全和顺利展开，保证煤矿安全生产，提高井下生产主动权。
1、矿井采掘工作面顶板事故的原因分析
1.1、在工作面两端机头、机尾发生的冒顶事故
在采掘工作面的生产作业过程中，要根据具体的需要移动机头机尾的位置，
但是在移动的过程中，当拆除原来的支柱换成所需要的支柱时，已经遭遇破坏的
顶板会出现不同程度上的松动，一般情况下，在回采工作面相通的巷道那里的支
架初撑力相对来说比较小，所以在直接顶下落、松动或破裂时它很难进行控制，
在结合回采工作面的进程对原巷道支架的不同棚腿挨个移除的环节中，有时候因
破碎顶板程度不同还会造成冒落。
1.2、在煤壁周围发生的冒顶事故
由于在一些煤层的直接顶中有一些原生裂缝、构造，再经过采掘作业，很容
易就会导致相互交错的裂缝出现，从而产生形态不同的游离岩块。之所以会发生
冒顶事故，最主要就是因为在支护和放炮这个过程中，支架支护不够牢靠造成的。
煤帮附近有时候会老顶上层造成很大的压力所以被压塌，如果煤层自身没有足够
的高强度片帮抗压力，削弱了空间支护的能力就会导致冒顶事故的发生。
1.3、在顶板破碎带附近发生的冒顶事故
在断层带的附近常常出现断泥层，在涌水量很多的情况下就会变软坍塌，在
具体的解决过程中，一般是用泥质进行填充，但稳定性比较低，往往就会出现围
岩破碎的情况，影响采掘工作面顶板的安全管理。在爆破的过程中，破碎的岩体
在结构上很容易发生形变，一旦岩体结构面高于标准就会发生滑动。另外，岩体
抵抗拉伸的强度不高，在岩体破碎的时候，顶板的自撑拱形内的岩体的重量又给
岩体抵抗拉伸的强度造成了压力，暴露面的时间长了以后，顶板所承受的拉应力
就会高于岩体抵抗拉伸的能力，最终导致在拱顶区域的顶板冒落事故的出现。
2、煤矿采掘工作面顶板管理的措施
顶板事故的发生，不仅会影响煤矿生产的正常运行，还会导致设备损坏甚至
人员伤亡，造成难以弥补的损失。顶板的管理不到位，不仅容易导致顶板事故的
发生，还可能为以后的工作和回采埋下隐患，所以，加强对顶板的管理，预防顶
板事故的发生，是煤矿开采亟需解决的问题。
2.1、提高对顶板管理重要性的认识
加强顶板管理，要提高对顶板管理重要性的认识，坚决贯彻并执行“安全第
一，预防为主”的指导方针；促使全体作业人员都树立起“安全为天，技术为先，
质量为本”的管理意识；而且要落实管理责任制，在生产作业的每一个环节都做
好顶板管理的工作；包括班组长和安全员在内的基层管理者更要认识到顶板管理
工作的重要性，自觉的对顶板管理工作进行严格的执行和监督。全体员工共同努
力做好顶板管理工作，预防顶板事故的发生。
2.2、重视顶管工作的技术管理
2.2.1、对煤层顶板的稳定性进行管理
在对井下采掘工作面顶板管理工作中，为了确保安全生产目标，必须严格执
行国家对采掘工作面顶板管理的相关规定，尤其是把握好“两个质量、三个环节”
的工作要求，遵照规定将顶板支护工作做好，并能够从定期的检查和质量核定上，
做到整齐稳固、结实牢靠；在对工作面进行特殊支护作业时，对于端头出口支护、
贴帮支护、切顶支护以及超前支护工作，要使其符合规定要求，确保安全；对
于初次放顶工作面的支护工作要给予足够的重视，务必从施工责任上来强调顶板
管理的重要性，而对于超前支护作用，要加大对顶板动态信息的检测，严格落实
防范措施，避免冒顶事故的发生。
2.2.2、对局部厚煤层部位的顶板进行管理
井下采掘工作中，对于局部厚煤层的支护作业要给予足够的重视，特别是随
着煤层采掘高度增大，采场矿压的变化尤为突出。而煤岩层之间发生离层"下降"
顶板压力以及煤层稳定性等因素的综合作用，对顶板支护的压力十分巨大，很容
易导致冒落危险。因此，在对于局部厚煤层进行回采支护时，通常选用支撑能力
强的支护措施，以减少和防范煤壁片帮的发生。常用支护方式是加大对构造带两
侧的有效支护，其特点是能够满足大支撑力"大范围以及相对稳定"易操作，其实
质是采用局部填充法来取代其他直接顶的垮落法来强化顶板管理，从而巧妙地利
用构造力来实现对易破碎层的完整支护。
2.2.3、加大对采掘工作面棚顶顶板的管理
当前，我国煤矿井下采掘面棚顶顶板管理研究不断深入，对于棚顶顶板的管
理方法也比较多，通常从煤层顶板高度与端面距离长短上来选择合适的支护措
施。当顶板和端面之间距离为1m时，可以采用临时钻眼插钢针的方式来加强棚
顶工作，当冒落高度与端面距超过安全允许值时，则必须对采掘机顶棚进行支护，
并且加大对“零皮”的预防，减少对人的危害。在实际防范冒落作业时，首先需
要从冒落区的一侧开始，在输送机挡煤板外侧设置工字钢梁，其高度与采高相等；
另一侧要顶住煤壁，并采取敲帮问顶，以实现对顶板压力幅度的有效掌握；同
时在悬臂梁的煤壁附件预置与煤壁平行的长方木，参照置顶高度来选择合适的长
方木，在与煤壁平行的高度上搭设一层长方木。为了预防顶板发生二次冒落，在
煤机轨道内搭接单体液压支柱，以增强木料和钢梁的支护效果。对于假顶进行支
撑时，要在前探梁与煤壁紧贴的方木上插入针距为0.5~0.7m的钢针，辅以铁丝
来完成加固。
2.3、采取科学的方法进行管理
做好矿压观测、顶板动态写实和地质预报的工作，可以对矿井煤层的初次来
压及周期来压步距进行准确的观测，并且确定承受采动压力的影响的时间和区
域，进而为选择合适的支护方式和支护强度提供科学合理的依据，这就可以根据
不同时间和区域的具体情况实行能够提前预见危险并且有的放矢的顶板管理模
式，避免了支护强度过大和支护过期疲软等情况的出现，提高了支护的强度和效
率，降低了支护的成本。另外，对于有些类型的支护来说，只是单纯的提高支护
的密度反而会降低支护的稳定性和整体性，对顶板管理造成负面的影响。因此，
在顶板管理时，要注意对科学的方法的运用，这样才能取得好的效果。
2.4、重视事故多发地的顶板管理
通常情况下，顶板事故在固定的几类地方比较容易发生，因此，要重视对这
几类地方的顶板管理。首先，是要对在这几类地方可能出现的事故进行提前的预
测和预想，防患于未然；其次是通过联合支护的方法加大十字口、三岔口和大跨
度的巷道等地方的支护强度，做好在这些地方的顶板管理工作；再次是要对回采
工作面两端头、附近的采空区等应力比较集中的地方加强顶板管理；最后是要做
好空顶区域和长时间支护的顶板管理工作。
结语
总而言之，顶板事故的发生是有规律的，在采煤过程中必须遵循地质条件等
规律，以对冒顶事故进行防治，必须要从采掘工作面的顶板管理中落实责任，提
高监管力度，确保各环节之间的有效配合，同时，还要依靠科学的发展和进步不
断的研发并推广新的技术和工艺，切实做好顶板的管理工作，有效的遏制顶板事
故的发生。
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