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煤矿顶板管理技术探析
　　摘要:顶板技术改造是煤矿安全生产的重要保证。论文引见了离层顶板成孔和锚注技术、大跨度支护工艺、叠加支护、顶板注浆加固、锚网支护、楔钉式顶板支护和柔性网顶板控制新技术,具有较强的理想指导意义。
　　关键词:顶板 锚网 巷道 支护
　　1、引言
　　依据现有材料统计,煤矿事故中有百分之七十的煤矿事故是顶板安全事故。由于综采工作面走向跨度较大及煤层赋存缘由,顶板事故频繁发作,给矿井安全生产形成严重影响。因而,现场管理中,增强综采工作面顶板的预防与控制,是降低采煤工作面顶板安全事故发作率的一项重要措施,对综采工作面安全高产高效具有非常重要意义。
　　2、顶板控制管理新技术新工艺
　　2.1 离层顶板成孔和锚注技术
　　针对矿顶板砌碹变形后岩石离层构成空隙,巷道日常维护艰难的问题,冀中能源股份公司葛泉矿依据离层顶板的高度,加工焊接收缝锚杆,特制管缝锚杆长度与离层顶板高度数值根本相等,再把特制锚杆注入离层顶板后,停止钻孔工作,从而构成了完好孔壁,在管缝锚杆内套钻锚索眼,成孔率达100%,同时使得树脂锚固剂和锚索顺利注入到钻孔,明显进步了工作效率、安全系数高,锚索力矩经长期监测契合质量规范请求。这项新技术,在煤矿一线采空区巷道、老巷顶板维修中,具有良好的应用价值。
　　2.2 大跨度支护工艺
　　针对工作面大型化、重型化设备多,***与回撤空间需求较大的实践,新矿集团新巨龙公司鼎力优化大跨度切眼支护与工作面***工艺,采取&边刷扩切眼边***支架&的方式,有效应用工作面液压支架的支护强度,进步顶板支护强度,减少大跨度切眼的空顶时间和间隔,简化施工工序,缩短工作面***工期,1302工作面切眼刷扩及***工期仅用50天。
　　2.3 叠加支护
　　在矿井建立中,锚杆支护被普遍应用,其优越性众目睽睽,但在煤层埋深较大的矿井建立过程中,关于多分层、低强度复合顶板的锚杆支护不断是施工的难题。锚杆支护的巷道顶板随时间的推移,先是部分巷道顶板失稳,然后是一段巷道顶板失稳,最后大面积巷道顶板失稳,巷道先是打点柱,然后分段架棚,最后巷道内大面积架棚,而且在回采前、回采中还要翻修,以保证回采的请求,给国度和企业形成大量人力、物力、财力的损失,处理复合顶板的锚杆支护问题刻不容缓的。叠加支护从对毁坏岩石的加固、阻止围岩继续松动和进步松动体自稳性的角度来思索,既突出锚杆支护的优越性,又能使复合顶板的支护效果得以保证。叠加支护技术充沛应用了锚杆的长度、韧性、刚度等属性,锚杆之间相互补充、相互强化,刚柔并济,构成了高强度、高弹性的稳定承载体,根本处理了复合顶板的强度低、扩容变形量大、扩容应力大、稳定性差等支护难题。另外,这种叠加支护技术施工时,只需一级支护的短锚杆施工完即可继续掘进,主要工序作业时间缩短,平行作业工序个数增加,加快了掘进速度。
　　2.4 顶板注浆加固
　　研讨标明,由于松懈承压含水层的载荷传送作用,招致一定覆岩条件下的关键层发作复合破断,形成工作面呈现压架灾祸的主要缘由。要管理压架事故,必需首先保证围岩构造的整体性,顶板注浆加固是一种便当施工且易达效果的办法。这一技术具有网络骨架作用、充填压实作用、增加岩体强度、支护构造构成共同承载作用,能够有效的完成压架后破碎顶板整体性的恢复,对顶板维护有利,有助于快速、安全的完成压架事故的管理。
　　2.5 锚索支护
　　锚索支护采用让压支护准绳,与锚杆支护相比,锚索支护具有锚固深度大、锚固力大、可施加较大的预紧力等诸多优点,其加固范围、支护强度、牢靠性是普通锚杆支护所无法比较的。锚索加固下部松动圈范围内群体锚杆构成的组合拱或者锚注构成的组合拱及组合拱之外不稳定岩层。同时,由于锚索可施加较大的预紧力,可挤紧和紧密岩层中的层理、节理裂隙等不连续面,增加不连续面之间的摩擦力,从而进步围岩的整体强度。
　　2.6 楔钉式顶板支护新技术
　　铜川王石凹煤矿视工作面实践状况在煤墙打适宜浅眼,将锚固剂及1.8米长的废旧钻杆装入,并显露恰当长度,在显露局部的钻杆上面架料停止超前支护,这样一来,只支护一次就可有1.8米的走向间隔,减少了人员劳作且操作便当、适用牢靠,而且待推采过去后,将废钻杆回收还可继续运用,现场实验后效果理想。
　　2.7 柔性网顶板控制新技术
　　宁煤集团清水营煤矿在110202回撤综采工作面胜利应用树脂纤维网片替代传统的金属网停止顶板控制,为该矿大采高大倾角顶板易破碎工作面快速回撤趟出一条新路。树脂纤维柔性网是一种新型树脂纤维聚合网材,特性是网片面积大、柔韧轻盈、抗拉力强、便于操作。和传统铺设金属网工艺比拟,具有一次挂网免联接、整体铺设效果好的优势,可节约大量的联网时间和用工,大幅进步收尾作业的施工工效。同时该材质还具备金属网所不具有的防锈蚀功用,防止了长时间淋水形成的网片抗拉力降落或网片破损失效,在设备回撤过程中对顶板的管理起到了有效支护作用。
　　3、结语
　　综采工作面回采过程中的顶板管理是工作面生产管理和安全管理中一个十分重要的环节,综采工作面顶板的控制好坏,直接关系到工作面整体质量的好坏,需求设计时优化工作面巷道布置,选择合理液压支架架型,回采时正确操作好液压支架,增强地质预告和矿压观测,及时处置液压支架的各种事故,增强破碎顶板控制,为工作面整体质量的进步打下良好的根底。
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关于加强顶板管理工作的若干规定
煤生字[1985]第1097号
颁布时间：&&发文单位：煤炭部
　　安全第一是煤矿生产的一项基本方针，搞好顶板管理工作是贯彻执行这一方针的重要环节。煤矿各级领导和全体职工必须正确处理生产与安全的关系，坚持安全生产。矿井采煤、掘进、巷修工作面顶板（片帮）事故较多，伤亡量大，严重影响煤炭生产持续和健康的发展。为了加强顶板管理，防止冒顶事故，保障职工安全作业，促进煤矿正常生产，提高经济效益，特制定本规定。
　　第一条　采掘顶板管理工作必须纳入各级领导的议事日程。在布置、检查、总结生产工作的时候，必须同时布置、检查、总结顶板管理工作。矿务局（矿）对顶板管理工作必须做到年初有计划、年终有总结。部、省局（公司）每年召开一次顶板管理现场会议，矿务局（矿）每半年召开一次顶板管理会议，及时交流顶板管理工作的经验和教训，进行事故分析，提高顶板管理工作水平，表彰、奖励顶板管理工作的先进单位和个人。
　　每个矿务局（矿）都要确定年度顶板死亡率控制指标，顶板百万吨死亡率超过1的局矿，每年降低幅度不少于5～10％；低于1的，也要每年下降不少于5％。每年在安全技措工程中，须必安排一定的顶板管理技术措施项目和资金。
　　各省（区）局、公司、矿务局都要选择顶板事故多，顶板死亡率高的单位做为工作重点的突破口，帮助分析解决顶板管理方面存在的问题，制定落实“七五”期间降低顶板事故的规划和针对性措施。要定期进行检查、总结，使这些单位顶板百万吨死亡率下降到1以下。
　　第二条　矿务局（矿）长，对本企业顶板管理工作负主要责任，要定期听取总工程师和分管副局（矿）长及生产技术、安全监察部门的汇报，督促和检查顶板管理工作计划、规章制度、执行机构、主要技术组织措施和资金、顶板死亡率指标的落实情况。及时作出顶板管理工作的决策和指令。
　　凡忽视改善顶板管理、技术措施资金不落实，超过年度顶板死亡率控制指标的单位，要追究局、矿长责任，并给予必要的处罚。
　　第三条　矿务局（矿）总工程师对本企业的顶板管理工作负技术责任。负责配备技术力量，确定岗位责任，采用新的科技成果，组织制定有效的技术组织措施，编制年度顶板管理技术措施及资金计划。（由矿务局（矿）长批准实施）。
　　第四条　分管副局（矿）长，对顶板管理工作负直接领导责任。负责组织、健全机构和配备人员，落实和领导实施顶板管理工作计划；制定和领导实施局长以下各级干部和机构岗位责任制；落实各项管理措施，不断改进顶板管理工作。
　　第五条　安全监察局长、驻矿安全监察处（站）长，对本单位顶板管理工作负监察责任。要按监察条例配齐人员，健全和落实岗位责任制。安全监察局总工程师、驻矿安全监察处（站）主任工程师对顶板管理工作措施的执行情况负技术监察责任。安全监察人员要严格按照《煤矿安全规程》、技术操作规程和作业规程以及本规定，认真检查顶板管理工作及措施的执行情况，严格把住安全监察关，不安全不准生产。对监察工作失职者要追查责任。
　　没有操作规程或不完善的，由矿务局负责尽快制定和修订。采煤工、掘进工、巷修工人都必须掌握本工种操作规程，并要定期进行检查和考核。
　　第六条　各省（区）局（厅）、公司、矿务局、矿要在加强各职能部门业务保安的同时，加强顶板管理工作的专业化管理。省（区）局（厅）公司生产技术部门要设置专人负责抓好顶板管理工作。
　　各局，矿生产技术部门，是顶板管理的主要机构，必须设有稳定的顶板管理小组。局、矿地质测量部门，要加强采掘工作面的地质工作，摸清构造变化，进行地质预报，防止地质构造变化引起顶板事故。
　　局、矿科研部门，要把顶板管理纳入科研课题的重要内容。
　　局、矿设计部门，要把好设计关，采掘面和巷道布置要有利于顶板管理。
　　各级干部和部门都要认真执行安全生产责任制，区队干部跟班上岗制；其他各工种操作人员要严格遵守岗位责任制；凡因工作失职造成顶板事故者要严肃处理。
　　第七条　矿务局、矿每季至少开一次局、矿长办公会议，听取顶板管理专题工作汇报，专题研究顶板管理工作计划，检查顶板管理工作所需资金、设备材料以及相应技术组织措施的落实情况，及时解决问题。
　　第八条　各矿务局（矿）每年要对采、掘工作面作业规程进行一次审查，发现问题及时纠正。每个采、掘工作面必须有符合本工作面实际情况的作业规程（分层开采的工作面也必须有每个分层的作业规程）。严禁无规程作业和沿用、套用老规程。作业规程必须由主管部门和安全监察部门审核，矿总工程师批准。批准后的作业规程要向井（区）、队（段）干部工人贯彻后才能作为施工依据；如遇情况变化时，要及时写出补充措施，并要重复履行审批手续，方可贯彻执行。
　　作业规程中必须包括采（掘）工作面顶板管理说明书。顶板管理说明书中对于初次放顶和周期来压；坚硬和复合顶板；分层开采人工假顶或煤皮假顶；过老（巷）空区或构造变化带，回柱放顶、工作面收尾等情况的顶板管理措施。
　　巷修工作必须制订施工的安全技术组织措施，确定临时支护方式，特别对片帮要加强管理。
　　矿务局要每年进行一次作业规程评优工作。
　　第九条　各单位要严格执行《采掘工作面工程质量标准及检查评级办法》，落实采、掘工作面工程质量责任制，严格执行质量验收制及敲帮问顶制度。定期分析支护质量存在问题，制定改进的具体措施。衡量采掘工作面工程质量优劣的主要依据是支架能否做到对顶板和围岩进行有效的支护。采、掘工作面工程质量等级必须纳入生产承包合同。矿质量检查验收员不得与采、掘工作面工程质量实行经济挂钩。采、掘工作面工程质量要逐步达到规格化、标准化。
　　第十条　矿务局、矿都要建立采掘工作面顶板管理统计分析表和顶板事故（包括非伤亡事故）档案，严格实行日常的事故分析制度。井（区）还要建立采掘工作面动态图（例如：地质变化状况、初次放顶和周期来压状况、悬顶情况、顶板变化情况、支护方式、支护密度的变化情况等），以便及时采取针对性措施。
　　第十一条　矿务局、矿要加强矿压观测工作。具体要做到：
　　根据本矿区的井型大小和顶板管理需要，局要成立矿压观测站，矿要成立观测组，要配备专职技术人员及观测工，建立健全观测组织和队伍，安排矿压观测资金，配备相应仪器仪表。
　　2.矿压观测是煤矿的一项新的技术工作，观测工是煤矿一个新的工种，各单位必须承认这一工种，其待遇不得低于采掘一线辅助工。
　　3.矿压观测工作对观测人员的技术素质有较高的要求，要对观测人员进行技术培训，不断提高观测工作质量。
　　4.矿务局、矿每年要提出观测计划。观测成果要上报部和省（区）局（厅）、公司主管部门。观测资料要存档保管。
　　5.各矿务局要通过矿压观测，结合本矿区实际情况，对开采的主采煤层进行顶板分类，制定相应的顶板管理措施，根据需要对来压明显的二级以上顶板进行来压顶测预报，防止重大事故发生；要加强对上下安全出口、机道、炮道、放顶线等部位的观测及冒顶（片帮）事故的分析和防治工作。要逐步做到作业规程中无矿压观测数据不予审批。
　　第十二条　对有冲击地压危险的矿井必须建立专职的冲击地压防治队伍，充分利用国内外新的科技成果和实践经验，积极与煤炭院校、研究所结合开展冲击地压的监测和综合防治工作，提出切实可行的、有效的支护手段和防治措施。有关矿务局要组织制定有冲击地压危险矿井的安全开采规定。
　　要继续开展松软岩层地压与支护的研究。
　　第十三条　各局、矿必须严格执行摩擦式金属支柱定期升井检修和区（队）验收管理制度，严格执行检修和验收标准。对达不到性能标准的支柱，区队有权拒绝接受和使用。
　　1.凡下井投产的金属支柱，入井前必须棵棵检修试压，不合格不准入井。对检修厂房、人员、设备必须落实。
　　2.每个回采面结束后或金属支柱使用（或存放）超过八个月，必须升井检修试压，否则不准使用。使用中发现失效支柱必须立即更换。
　　3.架设摩擦式金属支柱，必须使用液压升柱器，（采高低于1.0m的除外），其初撑力不得小于2t.要加快推广使用5t液压升柱器，进一步提高支柱初撑力，保证基本支柱有效支撑作用。
　　4.采煤工作面要坚持金属支柱和铰接顶染配套使用，如配套使用有困难时，必须经矿总工程师批准。禁止不同性能的支柱混合使用。
　　5.回采面倾角大于25°时，金属支柱间须有连接设施，防止倒柱伤人。
　　6.单体液压支柱要严格按照《单体液压支柱维修暂行规定》内容，加强维护和检修。
　　第十四条　采煤、掘进和巷修工作面严禁空顶作业；回采工作面上下出口要加强特殊支架支护；靠煤壁要根据需要支设贴帮柱或临时支柱。严格执行开工前和工作中的敲帮问顶制度，清理浮石伞檐。放顶线要严格执行放顶安全措施，积极推广切顶墩柱。采煤工作的开工和收尾期间必须注意保证工程质量，认真落实顶板管理具体措施，绝不能麻痹大意，酿成冒顶事故。
　　第十五条　加强技术培训。矿长、总工程师一直到工人都要接受顶板管理及矿山压力与支护知识技术培训。矿务局负责培训区（队）长、技术员以上干部；工人由矿负责培训。局、矿要认真安排年度培训计划，严格培训制度、保证培训质量、区（队）长、班（组）长、采掘工人的培训内容必须包括矿压观测顶板管理基本知识，液压支架、单体液压支柱、摩擦金属支柱、铰接顶梁的结构和性能，有关操作规程、作业规程等。培训人员必须经矿务局统一考试合格方可发给***，考试结果纳入档案，作为考核依据。不合格者必须补考。否则不准上岗。
　　第十六条　各局、矿要制订顶板管理科研计划，难度较大的顶板管理课题，要同科研部门院校协作，组织技术攻关。
　　第十七条　各省（区）局（厅）、公司、矿务局、矿要积极推广国内外有关加强顶板管理的新技术、新装备。“七五”期间摩擦支柱机采工作面全部更新为单体液压支柱机采工作面，实现普采高档化。炮采工作面要继续试验和逐步推广单体液压支柱、放顶墩柱。回采工作面应积极试验推广十字顶梁端头支护。有条件的单位进行坚硬顶板软化，松软岩层固化等技术措施。
　　第十八条　省每年、矿务局每半年、矿每季要进行一次采煤工作面优质顶板管理竞赛评比。要按部《关于开展采煤工作面优质顶板管理竞赛办法》，制定适合本单位情况的竞赛办法。分管的副局、矿长亲自抓竞赛抓检查评比，优者重奖，劣者重罚。奖惩细则由各省局、公司与矿务局研究制定。
　　第十九条　各矿务局要根据《煤矿安全规程》、《煤矿安全监察条例》及本规定，结合本单位实际情况制定出切实可行的顶板管理实施细则，指导本单位顶板管理工作的开展，并报部备案。
　　基建单位和地方煤矿、乡镇煤矿以及露天煤矿也要根据规定采取相应措施防止冒顶（片帮）事故的发生。
　　本规定由煤炭工业部生产司负责解释。
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