煤矿采煤工作面初次放顶技术管理问题探讨
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【摘要】在采煤工作面初次放顶期间，通过对各类顶板矿压活动规律的观测，确定初次放顶的各项参数及计算方法。以指导初次放顶工作。采用统计学的方法进行了矿压分析和总结，根据初次放顶顶板情况进行了合理分类。并对矿压观测站的建立、矿压观测和压力显现情况提出了指导性的管理措施。对初次放顶的管理工作提出了具体的技术管理措施，并取得了明显的效果。
【关键词】初次放顶；矿压观测；支护措施
一、正确进行初次放顶
1.直接顶能够充分垮落
（1）在老顶开始断裂下沉之前，支柱必须有足够的初撑力，泵站压力调整在18Mpa，以保证支柱达到7KN的初撑力；从加强支护入手，防止初次放顶阶段两巷、切眼及采面抽冒顶；采面初次放顶前上机组开帮，以减少放炮震动使顶板产生松动。
（2）直接顶、老顶初次垮落步距一般大于10m，来压时矿压明显，此阶段易发生压垮型顶板事故。一般在第五个循环开始即上矿压观测，根据顶板活动情况，及时采取有效措施。
2.人工强制初次放顶
（1）初次放顶距离。通过开采经验和矿压观测，坚硬顶板初次来压步距在29.8～36.7m，因此，在工作面推进20m时，加强人工挑顶力度，进行强制放顶。
（2）垮落高度。强制放顶就是用爆破的方法将顶板人为切断，使其冒落形成垫层以减弱顶板压力和冒落时产生的冲击载荷。
（3）放顶方法在最初放顶时，采取小步距、密打眼的挑顶方式，只要眼深不低于2.0m，角度大于75°，呈“八”字打法，也能达到预期目的。
3.初次来压前的压力显现
（1）顶板断裂前煤壁方支承压力显现。采面从切眼推进后，当直接顶和老顶悬露面积达到一定跨度时，顶板下沉，作用在煤壁前方的支承压力逐渐升高，上下两巷距煤壁由里向外的顶板下沉速度逐渐增大。一般情况下顶板在煤壁前方断裂，支承压力高峰很快向煤壁收缩，上下两巷顶板下沉速度又由外向里升高，大于一排时，说明顶板来压随即开始，伴随这个过程，上下两巷20m内两帮侧压增大，支架断梁，折柱增多，片帮加距，断面缩小。
（2）顶板断裂前采面矿压显现。顶板若断裂，支承压力高峰向煤壁收缩，而一排的下沉速度大于末排，这就预示顶板即将来压，当末排的顶板下沉速度又大于一排时，说明顶板来压已经开始。同时，采面煤壁压酥，打炮眼容易片帮，支柱阻力增大，支柱钻底，顶板出现平行煤壁的裂纹、夹沟或台阶下沉，而且常伴有淋水现象。
（3）顶板断裂前采空区悬顶状况。实践证明，根据老顶岩梁活动的规律，利用矿压观测数据可知，坚硬顶板悬顶一般可达10刀×15m左右，最多可达20刀×30m，特别是上隅角由于锚索的应力，造成大面积悬顶存在，也极易引起瓦斯积存。
二、初次放顶期间的顶板控制
1.对直接顶的控制措施
在初次放顶期间，对直接顶必须采取“限定变形”的准则，即最大限度地保证直接顶与老顶不出现较大的离层，在控顶区内保证直接顶完整，不产生台阶下沉，防止直接顶破碎发生漏冒和回柱时顶板跟下伤人，防止因老顶来压时，对直接顶产生冲击，造成切顶垮面。这就要求采面从切眼推进开始，狠抓一排支柱的初撑力，每次放顶回柱前对支柱进行二次给压，以保证支柱的有效支撑能力。这在现场管理中应作为主要内容来抓。
2.对老顶的控制措施
随着采面推进，老顶达到极限垮度而挠曲、下沉，直接顶也随之下沉。根据这一动态，使用戗柱和采用软帮密集柱等特殊支护来提高支护强度，使支架在老顶“给定变形”状态下发挥作用，防止大面积推垮工作面的事故，安全渡过老顶初次来压阶段。
三、初次放顶管理
1.领导重视，层层抓管理
生产矿长是回采工作面顶板管理的第一责任者，主要职责职责是组织初次放顶领导小组，检查初次放顶进展情况，解决初放面存在的隐患和问题，在顶板管理上负全面责任；矿总工程师负技术管理责任，使制定的规程措施具有科学性、先进性、针对性、指导性，并监督实施从技术上把好关。采煤队主要职责是按规程规定搞好工程质量，加强管理，实现安全生产和文明生产。安全监督部门主要是监督检查规程措施落实兑现情况，检查安全隐患，并监督整改，把好安全关。技术、调度、供应等部门要各尽其责，做好业务保安。采煤队长直接抓好安全技术措施的落实，严格执行规章制度。
回采工作面的放顶距离和方法要在规程中有明确规定，并由总工程师组织专业人员制定初次放顶安全技术措施。初次放顶的顶板冒落高度必须达到采高的2倍以上。
2.领导跟班，发现问题及时处理
依靠科技进步，采用科学手段，全力抓住作为初放主要矛盾的支柱初撑力，工作阻力的鉴定及现场整改，坚持研究、决策再兑现的循环工作。每个跟班的放顶领导小组成员必须熟知有关规定，如泵站压力达到18MPa，要懂鉴定、会记录、会分析，亲自鉴定支柱的初撑力和工作阻力，切实掌握工作面的支护质量和顶板动态，做到心中有数。在初放期间要加强观测，重点观测区应放在靠近放顶线的末排支柱，异常段及有构造变化、悬顶、局部冒顶区等特殊地点上下端头、机、风巷超前支护，要采用巡回检查，发现问题及时处理。观测数据要齐全、完整、真实，对宏观情况有重要记述，对存在的隐患可提出建议，放顶领导小组成员在原始记录上签字。放顶领导小组成员对检查中发现的问题，立即在现场组织整改。如对初撑力未达到要求的支柱采取二次补液等。确保支柱的初撑力和工作阻力。
3.组织学习、增强职工的质量意识
若人员素质不高，质量意识不强，管理工作跟不上去，再先进的技术，再好的措施也不能确保安全生产。近几年，要在人员素质上狠下功夫，全矿从上到下组织学习，努力提高职工队伍的技术水平，注重抓质量问题，队干部经常给工人上质量教育课，增强了职工的质量意识，达到各负其责，从而保质保量地完成任务。为安全初次放顶工作起到了重要作用。