煤矿综掘工作面顶板管理分析

煤矿综掘工作面顶板管理分析

尚宵

国家能源集团开拓准备中心 陕西省榆林市719315

摘要：随着我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，在煤矿综掘工作面，顶板管理是安全生产的关键环节。针对当前煤矿综掘工作面顶板管理中存在的问题，因此，将提出一系列优化策略，以提高煤矿综掘工作面顶板管理的水平和效果。

关键词：煤矿；综掘工作面；顶板管理；策略

引言

煤矿综掘工作面顶板管理分析，旨在深入探讨煤矿综掘工作面顶板管理的重要性和实践方法。煤矿行业作为我国重要的能源产业，其安全生产问题一直以来都备受关注。在煤矿生产过程中，采掘工作面顶板的管理问题尤为关键，它直接关系到井下作业人员的人身安全和生产效率。

1煤矿顶板的岩层分类

（1）沉积岩顶板：沉积岩顶板主要包括砂岩、泥岩和灰岩等。这类岩层在煤矿中较为常见，其特点是颗粒结构明显，层理发育，强度较高。在开采过程中，沉积岩顶板容易发生冒顶、片帮等事故。（2）火成岩顶板：火成岩顶板主要包括花岗岩、闪长岩、辉绿岩等。这类岩层强度高、硬度大，但节理发育程度不同。火成岩顶板在煤矿开采过程中，容易发生岩爆、顶板破碎等事故。（3）变质岩顶板：变质岩顶板主要包括片麻岩、大理岩、石英岩等。这类岩层具有较高的强度和硬度，结构复杂，层理不明显。在煤矿开采过程中，变质岩顶板的管理难度较大，容易发生顶板事故。（4）岩顶板：混合岩顶板是由沉积岩、火成岩和变质岩相互掺杂形成的。这类岩层具有复杂的结构，强度不一，容易导致煤矿开采过程中的顶板事故。（5）特殊岩层顶板：特殊岩层顶板包括软岩、膏岩、页岩等。这类岩层强度低，稳定性差，容易发生冒顶、片帮等事故。在煤矿开采过程中，特殊岩层顶板的管理难度较大。

2常见的顶板支护方法

2.1锚杆支护法

锚杆支护法是一种广泛应用于煤矿综掘工作面的顶板支护方法。其原理是通过锚杆与围岩的牢固连接，形成对顶板的支撑作用，从而提高巷道的稳定性。锚杆支护法具有安装简便、支护效果较好、适应性强等优点。但在实际应用中，需要根据煤层条件、地质环境等因素合理选择锚杆的材质、长度和布置方式。

2.2锚索支护法

锚索支护法是另一种在煤矿综掘工作面常用的顶板支护方法。与锚杆支护法相比，锚索支护法具有更大的支护能力和抗变形能力。锚索支护法适用于顶板压力较大、巷道稳定性要求较高的场合。然而，锚索支护法的施工难度相对较大，成本也较高。

2.3液压支架支护法

液压支架支护法是一种在煤矿综掘工作面广泛应用的顶板支护方法。液压支架支护法具有支护力度大、适应性强、能够实时调整支护参数等优点。此外，液压支架支护法还能够实现对顶板的连续监控，为安全生产提供保障。然而，液压支架支护法的设备投入较大，维护成本较高。

2.4充填支护法

充填支护法是一种将开采后的空间充填以达到支护目的的方法。充填支护法适用于顶板稳定性较差、地压较大的煤矿综掘工作面。充填支护法具有较好的支护效果，能够有效减小地压对巷道的影响。然而，充填支护法的施工进度较慢，对生产效率有一定影响。

2.5喷射支护法

喷射支护法是一种通过喷射特殊材料（如混凝土、泡沫等）来实现顶板支护的方法。喷射支护法具有施工速度快、支护效果好、对巷道环境影响小等优点。喷射支护法适用于顶板稳定性较差、地压较大的煤矿综掘工作面。然而，喷射支护法的材料成本较高，且对施工工艺要求较高。

3煤矿综掘工作面顶板管理优化策略

3.1完善顶板管理制度

在建立健全顶板管理制度的基础上，严格执行和落实这些制度。一方面，要加强矿井设计阶段的顶板管理，确保设计方案的科学合理性。在开采规划过程中，要充分考虑顶板的安全稳定性，制定出符合实际情况的开采计划，以减少顶板事故的风险。此外，还需对作业流程进行严格把控，要求矿工严格按照操作规程进行作业，避免因操作不当导致的顶板事故。另一方面，要加强顶板安全管理。这意味着要定期对矿井进行安全检查，对发现的问题及时进行整改。同时，提高矿工的安全意识，定期开展安全教育培训，使他们掌握正确的顶板管理知识和技能。此外，还要加强顶板监测工作，利用现代技术手段，对矿井顶板状况进行实时监测，及时掌握顶板变化趋势，提前预警可能发生的问题，为矿工的生命安全提供保障。

3.2优化支护设计

首先，支护设计应充分考虑地质条件的影响。地质条件是煤矿支护设计的基础，直接影响着矿井的安全生产。因此，在进行支护设计时，应详细收集和分析地质资料，掌握地质构造、岩性、水文地质条件等地质信息，为支护设计提供科学依据。其次，煤层稳定性是支护设计的重要因素。煤层稳定性影响着工作面顶板的控制难度，从而影响到矿井的安全生产。在支护设计中，要充分考虑煤层的稳定性，采取有效的措施预防煤层瓦斯突出、煤层变形等现象，确保工作面顶板的稳定。再次，开采深度对支护设计提出了更高的要求。随着开采深度的增加，地压增大，矿井支护难度也随之增加。因此，煤矿企业应根据开采深度的不同，采取相应的支护措施，确保矿井安全生产。最后，支护设计的安全性和经济性也至关重要。在确保安全的前提下，要充分考虑支护设计的经济性，降低成本，提高矿井的生产效益。

3.3提高矿工安全培训与技能水平

首先，煤矿企业应制定完善的安全培训计划，确保每位矿工都能接受到系统化的安全知识培训。培训内容应包括顶板管理的理论知识、实操技能以及应对突发事故的应急措施。通过培训，使矿工充分了解顶板管理的重要性，增强安全意识，提高安全技能。其次，企业应加强实操训练，让矿工在实际操作中熟练掌握顶板管理知识和技能。实操训练应模拟真实工作环境，让矿工在实践中学会正确使用各类设备，提高他们在工作中遵循安全规程的自觉性。此外，煤矿企业还应定期组织矿工参加应急预案演练，提高矿工在紧急情况下的自救互救能力。应急预案演练可以帮助矿工熟悉事故应急处理流程，增强他们在突发情况下冷静应对的心理素质。同时，企业要加强安全培训师资队伍建设，选拔具有丰富经验和专业知识的培训师，提高安全培训质量。

3.4加强顶板管理技术创新

首先，煤矿企业应认识到顶板管理技术创新的重要性。在我国，煤矿安全事故时有发生，其中不少事故与顶板管理不善有关。因此，推动顶板管理技术创新，是减少煤矿安全事故、提高安全生产水平的关键。其次，煤矿企业应积极引进和消化国内外先进的顶板管理技术。随着科技的发展，国内外在顶板管理领域取得了许多重要成果。煤矿企业应结合自身实际情况，有针对性地引进这些技术，并在此基础上进行消化、吸收和创新，以提高顶板管理的实际效果。再次，煤矿企业应不断提高顶板管理的科学化、智能化水平。现代科技，特别是人工智能、大数据等技术，为煤矿顶板管理提供了新的可能性。煤矿企业应充分利用这些技术，实现顶板管理的精细化、智能化，从而降低人为失误，提高安全管理效率。

结语

综上所述，煤矿综掘工作面顶板管理优化策略的实施对于提高煤矿安全生产具有重要意义。通过完善顶板管理制度、强化顶板监测与预报、优化支护设计、提高矿工安全培训与技能水平、强化顶板事故应急预案、加强顶板管理技术创新等方面的努力，有望实现煤矿综掘工作面顶板管理的现代化，为我国煤炭行业的可持续发展提供保障。

参考文献

［1］王强．煤矿综采工作面顶板支护管理分析［Ｊ］．西部探矿工程，2018，33（11）：185－187．

［2］冯蒲朝．煤矿综掘工作面顶板事故及管理措施分析［Ｊ］．矿业装备，2019（05）：192－193．

［3］张冰新．煤矿综采工作面顶板管理技术分析［Ｊ］．矿业装备，2018（04）：138－139．