煤矿采煤工作面初次放顶技术管理问题探析

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1、煤矿采煤工作面初次放顶技术管理问题探析　　摘要：所谓初次放顶，即初采工作面从开切眼开始到工作面直接顶冒落的高度达到采高的1.5至2倍，此阶段工作面的垮落称为初次放顶。本文对煤矿采煤工作面初次放顶技术管理进行了探讨。关键词：初次放顶；矿压观测；支护措施中图分类号：TU94+2文献标识码：A一、初次放顶期间顶板控制的特殊措施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。一是防止直接顶破碎发生漏冒和回柱时顶板跟下伤人；二是防

2、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，狠抓初排支柱的初撑力（一般不小于907kN）；同时要抓好对支柱根根、班班进行支护质量监测，保证支柱的有足够的支撑能力，这应当作为现场会诊的主要内容。根据煤矿多年井下管理经验，支柱有效支撑能力保证条件主要是抓好“两个质量，三个环节”，即抓支柱的维修质量和支柱的支设质量；三个环节主要是抓泵站压力不应低于17Mpa；底板松软要穿合适的柱鞋；每班对支柱进行二次注液。只有保证了支柱的有效支撑能力，才能使支柱在“限定状态”下工作，使直接顶的状态由支架限力限定，把顶板下沉

3、量控制在支柱缩量（包括压缩煤粉，鞋、帽等辅助性支护物的缩量）和顶板允许弯曲值以内，不发生顶板破碎冒顶事故。2、对老顶的控制措施在初次放顶期间，直接顶初次垮落到老顶第一次垮落阶段，不但要管好直接顶，而且主要是抓好对老顶的控制。随采煤工作面推进，老顶达到其极限跨度而挠曲下沉，直接顶也随之下沉,根据这一动态，综合矿压显现规律及特点，对老顶来压进行预测预报。预报放顶小组要立即组织进行现场技术会诊，采取针对性的加强措施，按质量标准要求，在基本支柱齐全，并保证其有效支撑能力基础上，使用好丛柱、戗柱、戗棚等特殊支护，来提高支护强度，使支架在老顶“

4、给定变型”状态下发挥作用，防止发生大面积压垮，推垮工作面事故，安全渡过老顶初次来压阶段。老顶断裂垮落后，作用于煤壁前方的支承压力高峰向深部转移，采面和上、下两道矿压显现减弱，采面进入正常管理阶段，初次放顶宣告结束。但仍要抓好直接顶的管理工作，防止局部冒顶事故发生。3、初次来压前的压力显现7（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

5、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

6、般距工作面可达15m左右，最多可达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、初次放顶顶板处理工艺的改进措施71、沿断层边界掘开切眼时放顶往往有一定效果，是因为创造了顶板断开形成弱面的条件，因此，在局部区段开采时向断层方向施工，将断层揭露形成顶板断裂面，使空区顶板提前垮落，经生产实践证明效果显著。但应注意当切眼位于断层上盘时此效果不明显。2、提高支柱初撑力,工作面单体支柱初撑力高，则顶板下沉量小，硬帮顶板不易断裂下沉，运输巷道减少冒顶，而提高支柱初撑力的关键是提高泵站压力，将泵站压力调至20MPa

7、，顶板初次来压时，硬帮一般没有断裂，仅局部机道顶板冒落，影响小。3、利用沿空留巷条件，创造顶板弱面。当工作面回风巷为单巷布置，采用混凝土砌护巷墙方式时，为利用顶板沿回风巷冒落弱面，可采取破坏护巷墙方式，使空区顶板沿回风巷逐渐向下冒落，顶板沿此处首先冒落，效果明显。4、采取有效防风暴措施采空区顶板第一次垮落时，由于面积大形成极强的风暴，易造成人员伤害，因此，可采取用纤维编织袋装煤粉，在采空区设缓冲垛，可对风暴瞬间冲出量起到明显降低作用。5、注水弱化顶板如果在顶板坚硬情况下进行放顶，则宜采用注水弱化坚硬顶板，即在工作面回风巷仰斜向顶板钻

8、孔，并用注水泵等设备对钻孔注水。在工作面巷道形成一条顶板高压注水弱化面，使顶板在此线早期断裂，达到提前放顶的目的。三、初次放顶的管理71、领导重视，层层抓管理作为回采工作面顶板管理第一责任人的生产矿长，他的主要工作任务是组织初次放顶领