淮沪煤电有限公司丁集煤矿生产技术科,安徽淮南232001
摘要:顶板管理是煤炭生产中非常重要的一项基础工作,它不仅关系到煤矿安全状况,同时关系到煤矿生产经济效益的提升,顶板事故频频发生,给矿井安全生产造成了十分严重的影响,也使顶板管理成为采煤工作面的一项重要工作。因此说在煤矿现场管理中,加强综采工作面顶板的管理,对综采工作面实现安全、高产、高效具有十分重要的意义。中国
关键词:采煤;顶板管理;技术
顶板事故是煤矿生产中最常见的事故之一,据统计,在所有煤矿事故中,顶板事故占40%-50%。由此可见,顶板事故严重制约了煤矿的安全生产,因此,加强工作面顶板管理对于煤矿安全生产具有重要意义。我们主要谈谈煤层顶板的分类及采煤期间的顶板管理措施。
1煤层的顶板分类
位于煤层之上的若干岩层统称为煤层顶板。根据顶板的坚硬程度及距煤层的距离,由下而上可把煤层的顶板分为三层:①伪顶。伪顶是在煤层之上、紧贴煤层的一层松软岩层,一般厚度0.3为0.5m。当煤层被采落时伪顶也同时下落,混入煤中,影响煤质。②直接顶。直接顶是位于伪顶之上或煤层之上的顶板,它具有一定的稳定性。工作面煤层被采落时,直接顶不会立即垮落,而是在工作面上方悬露一定的时间才垮落。直接顶是采掘工作面支护的对象。如果支护好,就不会冒顶,否则会造成冒顶伤亡事故。③老顶。老顶是在直接顶上方的岩层,一般由坚硬岩层组成。老顶在采空区上方悬露一定的后才能垮落。老顶垮落后会给采煤工作面带来很大的压力,如果工作面支护不好,就会发生大冒顶伤人事故。
2初次来压顶板管理
从工作面割第一刀煤起,技术人员组织人员观测工作面压力,并及时向队及矿汇报顶板压力和老顶悬空情况;初次来压期间,非工作人员不准在架间、刮板输送机机头、机尾及上下顺槽超前支护区滞留;
初次来压期间工作面作业人员发现顶板垮落的声音或者感觉到风流袭来,要立即下蹲并抓紧支架液管防止被风吹倒;工作面初次来压之前,采高不得低于4.5m,防止采高过低来压时采煤机不能从支架下面顺利通过;加强工作面设备的检修工作,确保设备处于完好状态。液压支架的支护状态良好,不漏液、不窜液、不自动卸载,接顶严密,初撑力不得低于24MPa;割平顶、底板,支架接顶良好,使工作面达到“三直、两平”的要求;在外运许可、设备运行状况良好的前提下,适当加快工作面推进速度。
3周期来压顶板安全管理
技术人员必须做好矿压观测,认真统计工作面周期来压步距、来压范围、支架阻力大小等,以此合理组织、指导生产;周期来压之前,加强工作面各设备的检修工作,保证所有支架均达到初撑力,确保设备的完好和正常运行;周期来压时,工作面必须保证采高在4.5m以上,防止顶板压力使支架过低,采煤机不能正常通过,或者支架被直接压死;必须达到“三直、两平”的要求,保证液压支架接顶平、严、实,避免液压支架出现大的仰俯角。
在机头、机尾各备存10根液压单体支柱,当工作面遇周期来压局部支架立柱安全阀泄液量大,立柱下降明显又不能及时开机割煤时,必须用液压单体支柱打在支架顶梁与大脚之间,以减缓或阻止支架的下降;采煤机司机应割平顶板,保证支架接顶良好;技术人员要推测周期来压情况,准确掌握来压步距;来压时要组织快速推进,加快推进速度。
工作面过破碎裂隙带或顶板离层的情况下,采用“带压移架”,即首先将支架立柱快速下降,当支架顶梁与顶板稍有距离时,停止降架,立刻拉架使支架的顶梁与顶板相擦而快速前移;在顶板比较破碎的情况下,应采用超前拉架法,稍降支架,将支架快速拉前,顶到煤壁上。
3末采期间顶板管理
末采期间对工作面顶板压力进行观测,准确掌握周期来压规律;末采期间拉架工必须保证支架达到初撑力;打眼前、穿钢丝绳、穿第一茬钢丝绳时,安排专人对工作面进行敲帮问顶,保证人员的安全。
4安全出口管理
每班跟班队长必须观察上下安全出口的高度、宽度,高度不低于1.8m,宽度不小于0.8m。如发现一侧安全出口宽度小于0.8m,必须及时调整工作面,以保证行人侧宽度。每班必须派专人对两出口煤壁及顶板片帮进行处理,发现顶板破碎、片帮严重时应及时加强支护。
工作面上下端头支架处安全出口通道位于支架大立柱前方。
5矿压观测
5.1矿压观测内容
工作面液压支架初撑力及工作阻力;顺槽顶板离层情况。
5.2矿压观测方法
5.2.1工作面及超前矿压观测
工作面内每5架设置一个观测点,在每个观测点安装机械压力表,采用人工读数观测方式,工作面生产期间每班观测一次支架工作阻力。
工作面超前支架每架进行观测,超前单体抽取不少于10根进行观测,每个生产班观测一次。
5.2.2顺槽顶板离层情况观测
工作面顺槽每隔100m设置一个观测点,原则上10天观测一次,根据顶板离层仪的浅基点和深基点当前观测示数和初始示数,计算总离层量,并填好顶板离层仪管理牌板。
5.3观测要求
区队技术人员负责对矿压数据进行收集、整理,根据监测数据进行分析后(采用在线观测的,利用配套软件进行数据整理、分析),每月形成报表进行归档管理。
工作面矿压观测记录必须及时进行认真分析,以便及时掌握工作面的压力情况变化。当发现工作面的压力异常增大时必须向下一班跟班队长交代工作面的压力情况,并向安全生产技术部进行汇报,以便工作面在回采时加强顶板支护质量管理,保证工作面在回采过程中的安全。
顺槽顶板离层情况在每次观测后必须认真进行分析,当巷道顶板离层下沉速度大于5mm/天时,改为每5天观测一次,如果变化速率逐步递减,则可按正常巷道对待,否则仍按每5天观测一次要求继续观测。顶板离层量进入危险区,总离层量达到45-50mm及以上,必须立即向安全生产技术部及总工程师汇报,根据现场情况立即采取加强支护措施。
加强矿压观测相关仪器、仪表的检查维护,发现出现损坏现象的,要及时更换或补打;根据观测结果总结顶板活动规律与来压特征,对工作面支架受力特点及支架对顶板的适应性和控制效果提出改进办法。
通过初采初放、过地质构造期间的矿压观测,掌握工作面来压步距,指导生产,加强顶板控制与管理;通过末采矿压观测,根据观测结果来指导末采收尾质量与挂网人员的作业安全。
6结束语
在采煤生产过程中,工作人员应不断总结和分析采煤工作面顶板特点,做好采煤工作面顶板事故的预防,不断提高采煤工作面顶板质量的监督和管理,强化顶板支护的维护和检查,严格遵守规范和作业标准。还应对以往发生的顶板事故原因以及教训进行系统归纳和总结,制定出科学合理的预防措施。只有这样,才能从根本上有效遏制煤矿采煤工作面顶板事故频发的态势。
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