采煤工作面的顶板管理采煤工作面的顶板管理.doc

采煤工作面的顶板管理 1、采煤工作面局部片帮冒顶原因分析及其控制 采煤工作面在生产中经常发生片帮冒顶事故，这不仅使工作面经常处于半停产状态，而且造成机械设备的损坏，采煤机开机率下降，导致采煤工作面产量和效益的降低，同时对人身安全造成严重威胁。 随着现代化采煤技术的不断发展，综合机械化采煤不断地应用于生产中，采煤工作面如何提高劳动生产率、降低生产中各个环节的影响、提高采煤机，开机率已成了采煤区队的主攻课题。我矿自2005年成立采煤以来，随着生产实践经验的不断积累和专业技术人员素质的不断提高，采煤机械设备的性能逐渐得到了进一步的发挥，使得采煤机开机率有了明显提高，经济效益得到了稳步提高。但在生产中经常发生采煤工作面片帮冒顶事故，导致采煤工作面产量和效益的降低，同时对人身安全造成严重威胁。 1.1 采煤工作面片帮冒顶的特点 (1)在中等稳定或不稳定顶板条件下，遇有节理发育或松软煤层，往往是先片帮后冒顶，继而片帮冒顶交替出现。 (2)遇有局部伪顶或直接顶岩块破碎垮落，使支架接顶不好，造成局部顶板岩层悬空，如遇设备故障或移架操作不当，就会导致顶板悬空岩层再次垮落，发展成为较大规模的片帮冒顶，即“小冒引起大冒”。 (3)地质破碎带或煤岩松软带，易引起片帮冒顶，其特点是在破碎带附近长期连续发生，直至过完破碎带为止。 (4)随着液压支架的反复卸载，不断破坏岩层的暂时平衡状态，使片帮冒顶范围反复发展与扩大。 1.2 采煤工作面片帮冒顶原因 (I)矿压因素。常见的矿压因素有承压煤柱或周期来压导致矿压显现异常，造成回采过程中局部应力增高而导致煤壁片帮，引发片帮冒顶事故 (2)地质因素。地质破碎带或煤层松软带，易引起片帮冒顶，临近断层、褶曲轴部等构造的部位，特别是在直接顶由强度较低，分层厚度较小的岩层组成的条件下。采时遇见断层和褶曲而引发了局部片帮冒顶，对生产造成了很大影响， (3)采煤工作面管理及操作不当。如移架不及时或移架中没有采用带压擦顶移架，工程质量低劣或支架端面距超规定值，悬顶时间超过规定，工作面推进速度低于一定值，支架初撑力和工作阻力达不到额定值或采高超过支架的最大支撑高度造成顶板大面积来压，顶板产生台阶下沉及煤壁片帮冒顶事故的发生。 (4)液压支架的反复支撑与卸载造成采煤工作面顶板破碎以及支架前梁接顶不好，形成端面压力增大而造成片帮冒顶。 （5）支架的初撑力低也是造成煤壁片帮的—个原因，现场使用的乳化泵压为28Mpa，而实际应为30Mpa以上，由于初撑力低，所以支架只能在“等压”，在“等压”的同时也就将上覆岩层的力传到了煤壁上，从而造成了煤壁始终是压力高峰区，而出现大块煤片帮现象，也正是煤壁向外卸压和表现。正是由于支架的初撑力低，再有大部分支架立柱密封不好窜液，使支架的初撑力及工作阻力均达不到正常要求，就不可能使支架在顶板大面积运动前保持高承压的工作状态，这种情况下老顶不能及时切断，从而将应力传递到了煤壁承载，因而煤壁被压酥；出现片帮，向外卸压。 1.3 防治片帮冒顶的措施 1.3．1 提高支架的初撑力和工作阻力 从控制理论讲，支架初撑力大，能够预先控制顶板，既有利于防止直接顶离层，又有利于支架的稳定。可缩量大、阻力可靠则可以缓冲老顶的压力，能够按设计要求，可靠地保证对顶板的控制。 (1)首先尽可能提高泵站的供液能力或选择高压泵站的供液系统，尽量减少液压系统的跑、冒、滴、漏现象和工作面液压系统的窜液问题。 (2)正确操作支架，在移架升柱后，不要立即把升柱手把打回零位，以提高初撑力。 (3)充分利用支架的初撑力，及时有效地支护顶板。①带压移架，移架时降柱高度控制在100 mm以下，擦顶前移(或用单体帮架前移)，支架升柱后，操作手把延时回零，以提高实际初撑力；②发挥支架 前梁千斤顶的作用，保持支架顶梁处于近水平状态，梁端略高于梁尾，防止向煤壁窜矸；③灵活操作，及时支护，一般移架滞后于采煤机滚筒不大于5架，不少于3架，否则应停机移架；④对于顶板冒落高度 500 mm的，应及时在顶梁上架设木垛，防止冒顶的继续发展。 1.3．2 改进采煤生产工艺和操作技术加强工程及设备管理 (1)要防止采高超过设计要求。因设计的采高是综合地质，矿压等多方面因素而制定的，如果采高超过设计要求，就会有特殊情况发生，如支架初撑力达不到规定要求而接顶不严密，造成顶板离层，在动态应力的影响下造成煤壁片帮，导致端面距增大，顶板悬露时间过长而造成冒顶等现象的发生。 (2)当顶板及煤体破碎时，减少采煤机的一次进刀量，以提高牵引速度，实行浅截快跑。提高采煤机的截割速度，就可以缩短工作面生产的循环时间，尽量减少了机道顶板暴露的面积和时间。顶板暴露的面积和时间对顶板端面破碎起着制约因素，而工作面机道顶板暴露面积的大小和时间很大程度上取决于滚筒的截深及采煤机的牵引速度。因此，在实践中