采煤工作面破碎顶板控制技术.pdf

（ 下转35页 ） 近些年来，随着煤炭开采业的不断发展，使得采煤工作 面作业方式等有了新的变化。但是，在实际的煤炭开采过程 中，由于地质环境的复杂性和易变性，在受到外界影响之后， 很容易发生顶板破碎的现象，不利于煤炭开采活动的进行。 与此同时，由于煤炭开采面积以及矿井巷道范围的扩大，使 得煤炭开采的深度加大，给煤炭矿井巷道带来了巨大的压力， 进而造成了顶板出现破碎的现象，如果不及时采取有效的措 施，就会造成采煤工作面作业发生更为严重的问题，不利于 煤炭开采活动的开展，甚至情况严重的话，会造成人员伤亡。 1 采煤工作面的破碎顶板探析 1.1 采煤工作面作业环境中地下断层的破坏 在地壳运动过程中，岩石层会受到不同程度上的挤压进 而形成“断层” 。地下断层会对采煤工作面作业的顶板的完整 性产生严重的不良影响，岩层的断裂处附近可能存在不同种 类的填充物，由于断层表面比较光滑，顶板的附着力进而降 低，在相互作用之下应力场原有的分布规律被改变，使得采 煤工作面作业的顶板冒顶的问题频频出现。 1.2 采煤工作面作业环境中褶皱的破坏 地壳运动对岩石带来很大的作用力，会导致部分岩石因 无法承受这种巨大的作用力而发生变形、弯曲，形成褶皱， 在褶皱的影响下，出现顶板破碎和局部冒顶的现象。 1.3 地下煤层受到挤压而遭到破坏 ①部分岩石受到煤层的挤压使得原有的煤层变薄或是变 得不规则，导致裂隙发育，进而出现采煤工作面作业中顶板 发生破裂的现象，使得冒顶隐患更为严峻。 ②地质结构运动形成了不规则的岩石块，它们彼此之间 缺乏一定的联系，如果岩石的形状不规则的话，同样也会有 顶板局部冒顶问题的出现，降低变化之前岩石原有的强度， 导致严重的顶板破碎、冒落安全事故的发生。 顶板破碎对采煤工作面作业带来的影响很大，就算没有 即刻产生，但也会埋下很大的安全隐患，威胁着采煤工作面 作业人员的生命安全。与此同时，还会给相关企业带来严重 的财产经济损失，不利于后续煤炭开采作业活动的顺利开展。 需要采煤工作面作业施工人员和管理人员对采煤作业的安全 性给予高度的关注，能够在充分把握采煤工作面破碎顶板规 律的基础之上，有针对性地采取有关措施，积极组织采煤工 作面作业活动的安全、有效开展[1]。 2 采煤工作面的破碎顶板的控制探析 2.1 采煤工作面作业顶板的支架选择类型 ①采煤工作面作业的顶板不稳定，因此，在采煤工作面 作业活动中要尽量选择前探梁具有伸缩性并具有一定保护作 用的顶板支架。 ②如果煤壁片帮情况比较严重，可以在采煤机割煤前进 行提前拉架，将支架前梁移到煤帮，这就是“超前支护” ，这 种方法在采煤工作面作业的破碎顶板管理中十分有效。 2.2 采煤工作面作业的顶板铺金属网制作 采煤工作面作业的破碎顶板在进入支架顶梁上方时已经 出现了严重的破碎现象，而且会形成厚度不等的浮矸层，在 移架的过程中，浮矸从架子间以及端面漏出，也有可能造成 采煤工作面顶板的冒顶事故。提前在采煤工作面顶板铺顶网 能够使破碎的顶板形成一个整体，起到改善采煤工作面作业 顶板的功效。 铺层顶网的优点 ①防止采煤工作面作业架间、端面的漏矸现象的发生， 改善顶梁与顶板之间的接触状态； ②可以提高采煤工作面作业平均支护的强度以及围岩的 刚度； ③能够防止采煤工作面作业的煤壁少片帮，减少煤壁片 帮的深度。 2.3 采煤工作面作业的带压擦顶移架 ①当采用正常操作程序降架移架很难保持采煤工作 面作业的破碎顶板的完整时，应采取带压擦顶移架这种措施； ②进行采煤工作面作业的移架时，要首先启动推拉千斤 顶，然后再逐渐进行卸载，使梁与顶板之间保持一定的支撑 阻力，要带着阻力进行前移，这样采煤工作面的顶板不会出 现明显的松动，能够实现有效采煤工作面作业的控制顶板的 活动。 2.4 采煤工作面作业中安设初撑力保证阀 在人工操作移架的过程中，为了提高人工移架的速度， 常常因为供液的时间较短，造成采煤工作面作业的支架初撑 力达不到采煤工作面作业的额定的初撑力，在采煤工作面作 业的初撑力保证阀安置之后，即使是把操作手把松开，这个 支架依然可以继续增压，直到达到采煤工作面作业的额定初 撑力后，才会停止供液[2]。 3 提高改进采煤工作面作业中破碎顶板控制技术 3.1 强化采煤工作面作业环境的地质管理工作 采煤工作面作业中，为了进一步降低破碎顶板事故的发 生概率，应该进一步强化采煤工作面中作业环境的地质工作， 建立、健全更加完善的采煤工作面工作的地质管理体系，研 究采煤工作面作业的地质变化的情况、岩石层出现的裂缝情 况和水的变化情况。 3.2 充分把握采煤工作面作业环境的地下断层的性质 ①在采煤工作面作业中，采煤工作面作业的技术人员应 该对采煤工作面的地下断层情况进行充分了解，其中包括断 层的性质和断层的构造； 采煤工作面破碎顶板控制技术 陈元良 （ 国家能源集团 榆林神华能源有限责任公司青龙寺煤矿，陕西 榆林719000） 摘要院 社会经济的发展需要强大的能源动力，新时期，社会生产力的飞速发展带动了煤炭的需求量逐渐上升。以煤炭为 基础能源依然是我国工业生产的重要特征，但是，因为煤炭的开采难度大，开采过程中的安全隐患多，对人员生命健康以及财 产安全带来威胁。在采煤工作面的作业环节中，因为其工作的特殊性，极易受到外界客观环境的影响，比如出现顶板破碎的现 象，会对采煤工作面作业活动的安全性带来威胁。即使是顶板出现局部的破碎，如果不及时加以控制、处理，就会造成更为严 重的后果，所以，需要相关采煤工作面作业的工作人员对此类问题给予高度的关注。基于此，本文从采煤工作面的角度出发， 对顶板破碎的问题进行了分析，探讨了破碎顶板的控制技术，以期为煤炭开采行业的发展提供一些借鉴意义。 关键词院 采煤工作面；破碎顶板；控制；技术 中图分类号院 F406.3曰 TD327.2文献标识码院 B文章编号院 1008-0155 2020 03-0032-01 32 （ 上接32页 ） ②对采煤工作面作业中的顶板冒顶、破碎的范围进行更 为科学的、合理的判断，寻求合理的采煤工作面作业顶板破 碎的控制技术； ③针对采煤工作面作业中可能出现的问题，有针对性地 对采煤工作面作业人员进行专业的培训，提升采煤工作面中 作业人员对事故的处理能力和应变能力。 3.3 煤炭开采单位要定期对员工进行专业的培训 为了能够有效提升采煤工作面作业的效率，保证采煤工 作面作业的安全、可靠，煤炭开采单位应该定期组织采煤工 作面的作业人员对其进行专业的教育培训活动，在提升采煤 工作面作业人员的专业能力的同时，还可以帮助采煤工作面 作业人员掌握破碎顶板的控制技术，帮助采煤工作面作业人 员了解到采煤工作面作业的顶板破碎事故的危害以及预防控 制采煤工作面作业的顶板破碎的必要性，让采煤工作面作业 人员能够在实践中不断积累丰富的经验。与此同时，还需要 采煤工作面作业人员养成较高的责任意识，能够严格遵循采 煤工作面作业的相关工作要求来开展专业工作，尽可能地降 低采煤工作面作业顶板事故的概率，维护采煤工作面作业的 安全性，为煤炭开采企业在创造经济效益的同时创造更好的 社会效益[3]。 4 结语 综上所述，顶板破碎会造成采煤工作面作业活动发生更 为严重的问题，不利于煤炭开采活动的开展以及煤炭行业的 发展，因此需要采取及时有效的预防和控制技术措施，尽可 能降低采煤工作面作业的顶板破碎事故的概率，维护采煤工 作面作业的安全，提升采煤工作面作业的效率。 参考文献院 [1]邵洪兴.综采工作面破碎顶板控制技术探析[J].黑龙江科 技信息,20171534-34. [2]张涛.采煤工作面顶板控制分析与事故防治[J].内蒙古煤 炭经济,201502170-171. [3]朱信飞.采煤工作面破碎顶板控制技术[J].内蒙古煤炭经 济,20161497109. 作者简介院 陈元良 （1973- ） ，男，现为国家能源集团榆林神华能源 有限责任公司青龙寺煤矿生产矿长，本科，工程师，主要从 事煤矿综采和掘进的现场管理等工作。 层倾斜方向布置，长度近似等于 H，当煤层倾角小于 15 时，运输上山沿煤层倾斜方向布置，其长度等于 H；N上 山道组数；w1轨道上山维护单价，元 / 年米；w2运输上 山维护单价，元 / 年米；N1中间变量；A年产量，t；T 开采时间，年； 3.2 考虑运输 （ 回风 ） 大巷维护成本 （ 12 ） 式中N2、N3中间变量；V回采工作面年推进速度， m/ 月； 3运输回风大巷维护单价，元 / 年米。 3.3 考虑集中巷维护成本 （ 13 ） 式中S井田走向长度，m；s采区走向长度，m； s0联合巷间距，m；n开采煤层层数；w运运输集中巷维 护单价，元 / 年、米；w轨运输集中巷维护单价，元 / 年、 米；各层回采工作面推进速度之和，米 / 年； 各层工作面回采间隔时间之和，年。 3.4 考虑工作面上下顺槽维护成本 （ 14 ） 式中x每个工作面平均顺槽条数，个；L回采工作 面长度，m；N4中间变量，一般取 1-2；vj工作面顺槽年 掘进速度，米 / 年；w4工作面顺槽维护单价，元 / 年、米。 4 结论 瓦斯抽采是矿井开采的一项重要工作，它不仅要消除煤 炭开采过程中由于瓦斯造成的安全隐患，同时，煤层瓦斯作 为一种重要的资源，还要对其进行开采利用。瓦斯抽采工作 将直接影响矿井的开拓、采区准备的时间，甚至会影响到工 作面的回采速度。本文讨论了瓦斯抽采对回采工作的影响， 在考虑瓦斯抽采、地质条件、维护成本的基础上，建立了回 采煤量可采期的计算模型，对于指导矿井生产接续具有重要 意义。 参考文献院 [1]韩金鑫,李定启.煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作面瓦斯 抽采技术研究[J].能源与环保,2019,41095-9. [2]赵爱国.高瓦斯工作面瓦斯抽采技术应用分析[J].自动化 应用,201908115-116. [3]范加锋.高瓦斯煤层工作面瓦斯抽采技术研究与应用 [D].煤炭科学研究总院,2016. [4]南浩.矿井建设中三量的计算与研究[J].山西建筑, 2014,4019100-101. [5]王海锋,程远平,俞启香,周宗勇,周红星,刘洪永.煤与瓦斯 突出矿井安全煤量研究[J].中国矿业大学学报,2008 02 236-240. [6]郭显利.三个煤量在采掘平衡中的作用[J].化工之友, 2006128-9. [7]张金霞,王勇,王淑娣.三个煤量在采掘平衡中的作用[J]. 煤炭技术,20030643-45. [8]彭杨皓,匡汉,郭佳浩.瓦斯抽放对矿井“三量”可采期 的优化研究[J].煤炭技术,2014,3306255-258. [9]王俊芳.如何确定西山煤电所属矿井三个煤量可采期[J]. 山西焦煤科技,2012,360845-48. [10]王庆,周立吾.用排队论确定回采煤量合理可采期初探 [J].矿山测量,19890149-524864. [11]王继元.浅析巷道维护在软岩井巷治理中的作用[J].中 国新技术新产品,20191553-54. [12]邢瑞军.孤岛煤柱采动影响下大巷围岩破坏机理及支 护技术研究[D].中国矿业大学北京,2018. [13]历坤山.浅谈采后巷道维护[J].甘肃科技,200502 145-146. 作者简介院 郭建红 （ 1975- ） ，男，山西洪洞县人，本科，工程师， 研究方向水文地质与工程地质。 1 331 0 11 2 1 221 2 n i i nn ij ij v SHA TF ssnwnw nsvt         运轨 1 n i i v   1 1 n j j t    14 44 4 1 2 x n ji i n ji i vv N LA TF nsw nvv       2 22 233 15.6 41.4 VHA TF N wVHAAN   35