- 收藏
- 加入书签
综采工作面顶板管理及对策
摘要:煤矿综采工作面的顶板管理不仅关系到采煤效率更与采煤安全紧密相连,目前综采工作面由于地质条件复杂、总体管理不足、工作面冒顶、端头出口支护管理手段落后,信息技术手段应用不及时等存在着一定问题,本文主要分析综采工作面顶板管理中的不足和改进对策,希望为相关人士提供参考。
关键词:顶板管理;综采工作面;对策
煤矿综采工作面的顶板管理关系到煤矿安全生产和采煤效率,目前综采工作面的顶板管理越来越完善,但仍存在着一定的问题,加强顶板管理可以使现场管理更加规范,提高技术管理标准,避免顶板事故,实现煤矿的持续安全稳定生产。下面具体分析综采工作面顶板管理以及其中存在的问题和解决对策。
1.综采工作面顶板管理中存在的问题
1.1复杂的地质条件
顶板的安全性与采煤作业的地质条件有着一定的关系,也影响着综采工作面液压支架的选择,在现实的采煤作业中,有的矿井并没有根据不同的地质条件选择合适的液压支架,从而在遇到复杂的地质现象时,煤层出现压力变化,影响顶板的安全,造成冒顶事故。[1]
1.2综采工作面顶板协调管理不足
综采工作面顶板管理涉及到专业的技术人员和多种岗位和工种的协调配合,有的人员顶板管理意识不强,对矿压等监测力度不够,或没有及时发现悬顶现象,对采煤的安全作业都造成了一定的影响。
1.3综采工作面冒顶现象
综采工作面顶板情况和支架支撑力影响着采煤的安全。在地质条件变化的范围,顶板破碎支护不及时可能出现冒顶现象,或顶板完好,支架的质量和型号不适合,违规操作引起局部冒顶。综采工作面推进空顶面积加大,进本顶较坚硬时大范围悬顶,使煤壁压力增大,综采工作面压力加大,这时支架的支撑力不足会出现大范围的冒顶现象。
1.4综采工作面端头及出口支护管理不足
综采工作面端头支护设备和技术影响着采煤的整体效率,目前综采工作面对端头支护顶板管理的重视程度不够,制约了采煤速度和效率的提高。端头支护质量低易引起伤亡事故,端头的机械化程度不足,端头支护工作量大,支柱受力不均匀,设备维护不足,速度缓慢。
1.5综采工作面遇断层和破碎带顶板管理不足
综采工作面遇到断层和破碎带时没有进行充分的
准备工作,或没有根据断层的特点选用相应的技术措施和支护方式,影响着顶板的稳定性和采煤质量。
1.6顶板监测手段落后
综采工作面顶板监测手段和信息处理技术较为落后,数据处理技术和相关人才不足,顶板安全管理存在漏洞,使顶板事故频发。顶板巷道支护、回采工作面超前支护、回采工作面支护及采场应力监测缺乏。
2.加强综采工作面的顶板管理策略
2.1综采工作面液压支架顶板管理
液压支架利用液体压力进行支撑并通过自动移设实现顶板支护和管理,是综合机械化采煤的重要设备,在液压支架的选用时要根据实际需要的承载力,并结合上区段相同煤层开采经验及该工作面断层、构造带分布情况的综合考虑,选择合适的液压支架型号,不同的开采高度应使用与开采高度相适应的液压支架。[2]
2.2综采工作面顶板管理
综采工作面的顶板管理涉及到各级管理人员和各个工种岗位,要加强人员的顶板管理意识,成立综采工作面矿压观测小组,重点观测基本顶初次来压、周期来压、回采过程中矿压变化并进行记录和总结,以指导下一阶段的生产。由专门技术员负责工作面矿压和周期来压监测,预测周期来压位置。合理安排生产检修任务,周期来压期间避免大规模检修作业,进行动态布置,快速推进。[3]悬顶面积超过安全规定时,支架受力大幅度增加容易发生顶板事故,这时要进行放顶使悬顶面积控制在安全范围内。
2.3综采工作面冒顶管理
采煤机在局部冒顶区经过会产生大范围冒顶时,要采取反复割煤迅速前进的方式进行顶板控制;采煤机无法通过或通过会引起大范围冒顶时要机头机尾单独进刀,缓慢前进使空顶范围缩小,但要注意进刀时运输机弯点随之前移,防止进刀而弯点固定使运输机无法前进。综采工作面局部冒顶较为严重时,先处理初撑力较小的支架,后处理冒顶范围两边的支架,避免支撑力较大的支架处理后,顶板压力过大。综采工作面的冒顶处置要注意输送机局部前移时的支架状态,避免倒架、咬架使运输机顶死。
2.4综采工作面端头及出口支护管理
综采工作面端头范围大,并有输送机机头机尾,搭接转载机,空间较大,此区域的顶板管理对生产的持续性和设备的使用产生重要影响,因此要采取适当的支护措施。端头支护可采取端头液压支架、普通液压支架、单体液压支柱与铰接梁支护等方法。在响水矿,端头支护最常用的是采用单体液压支柱与铰接梁支护,近两年来,也在逐步推进采用普通液压支架做为端头支护推广,并取得一定效果。采用单体液压支柱与铰接梁支护方式支护端头时,在遇端头顶板破碎、有淋水等影响时,存在工作量大、支护强度不足,易造成顶板下沉或冒顶事故,严重威胁施工人员安全及采面正常推进。采用普通液压支架做端头支护时,需在上、下端头各多安装一个液压支架,并在下运转载机机尾和采面溜子机尾加装支架链接装置,方便两个液压支架移架,采用此方法,安全性好,支护强度大,能满足不同工作面或同一工作面不同地段的端头支护要求。但也存在一些问题,如工作面采面溜子上串、下滑时,距离控制不好,易造成机头、机尾两个支架抵帮或靠近瓦斯管,影响采面正常推进。采用液压支架做端头支护时,控制采面溜子上串下滑时保证采面推进的关键。回采巷道的支护方式对端头支护也有一定影响,工作面进、回风平巷顶板使用锚杆锚梁托网护顶方式进行支护,可以提高端头作业条件,使出口维护工作更加简化,为工作面端头支架的安装和使用提供更好的环境。
2.5综采工作面遇到断层及破碎带的顶板管理
综采工作面经过断层时,顶板破碎程度加大,不平整使支架发生倾斜,支护能力下降,容易形成冒顶,顶板断裂使来压时出现支架事故,采煤机工作量增多,一般使用放炮松动岩体,影响采煤质量,所以顶板管理对生产的安全性和煤炭的质量都有重要影响。[4]综采工作面经过断层时要注意采高,尽可能使顶板平整,使运输机运行平稳,沿顶板层理进行挑顶,岩层密度小时直接用采煤机割煤,岩石密度较大时进行爆破处置。综采工作面经过破碎带时要加强顶板管理,避免冒顶事故。这时可以进行及时支护、超前支护、金属网、架梁、移架等方式进行处理。
2.6加强顶板监测
要充分利用现有的信息技术手段和通讯手段建立综采工作面顶板监测管理系统,对工作面支护情况、顶板围岩、锚杆锚索、煤岩钻孔进行数据监测和处理,培养专业的技术人才,使综采工作面顶板管理水平更加现代化和科学化。
结束语:
综采工作面在复杂的地质条件下要根据所需承载力,开采位置和环境选择合适的液压支架,要对各个岗位和工种协调管理,加强顶板管理意识,对悬顶、冒顶现象及时处理,增强端头及出口的支护机械化水平,采取合适的支护措施,在综采工作面经过断层和破碎带时做好设备准备工作,根据不同的地质情况采取合适的支护手段,要运用现代化信息技术建立顶板动态监测体系,提高数据处理能力和相关专业人才的培养,为综采工作面顶板管理提供科学可靠的技术手段,促进综采工作面顶板管理水平的进一步提高。
参考文献
[1]张林. 煤矿综采工作面顶板管理分析[J]. 机械管理开发,2020,35(3):2.
[2]马敬坡. 房采区下综采工作面顶板控制技术研究[D]. 山东科技大学, 2014.
[3]夏红亮. 煤矿综采工作面的顶板管理[J]. 2022(8).
[4]黄正洪. 煤矿井下综采工作面顶板管理存在的问题及改进措施[J]. 2021.
京公网安备 11011302003690号