綜采工作面破碎頂板控制技術(shù)探析

1、    綜采工作面破碎頂板控制技術(shù)探析    孫磊摘 要：本文以破碎頂板控制技術(shù)為研究對(duì)象，在分析破碎頂板冒頂?shù)漠a(chǎn)生原理及其規(guī)律的基礎(chǔ)上，綜采工作中如何提升破碎頂板控制技術(shù)的對(duì)策，旨在為相關(guān)從業(yè)者提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞：綜采工作面；破碎頂板；控制技術(shù)doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.0441 引言所謂破碎頂板是指針對(duì)強(qiáng)度低、整體性差、自穩(wěn)能力較弱的巖石進(jìn)行維護(hù)困難頂板的控制。在實(shí)踐中，破碎頂板較常發(fā)生局部冒頂事故，這不利于企業(yè)的安全生產(chǎn)，給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的隱患。盡管局部冒頂?shù)姆秶^小，但是其可能帶來(lái)的影響卻十分

2、嚴(yán)重。在實(shí)踐過(guò)程中，正由于該問(wèn)題屬于局部冒頂，因此施工人員常常對(duì)這一問(wèn)題較為忽視。但從實(shí)際情況來(lái)看，冒頂事故的預(yù)防難度較之于其它冒頂事故更大，因此，探尋科學(xué)的解決破碎頂板的控制技術(shù)具有十分關(guān)鍵的重要意義。2 破碎頂板冒頂?shù)脑砼c規(guī)律在綜采工作面所控制的區(qū)域范圍內(nèi)，由于破碎頂板處的巖石所具有的強(qiáng)度相對(duì)較低，整體性能很差，并且自穩(wěn)能力非常弱，這就使得破碎頂板成為了維護(hù)工作上存在一定困難的頂板類型。通過(guò)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)看，破碎頂板通常會(huì)發(fā)生局部坍塌的冒頂事故，給企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)不小的損失。局部冒頂?shù)氖鹿拾l(fā)生范圍較之于其它事故來(lái)說(shuō)可能較小，通常在1-2或者3-5架支架范圍內(nèi)，但其在

3、整個(gè)事故中的發(fā)生率卻不容小覷。由于較之于其它冒頂事故來(lái)講這類事故的防范難度較大，因此，在提出科學(xué)的控制技術(shù)對(duì)策之前，先深入了解并掌握破碎冒頂?shù)陌l(fā)生原理與發(fā)生規(guī)律就變得十分關(guān)鍵。通常情況下來(lái)看，破碎頂板的發(fā)生地帶往往位于斷層帶、褶皺帶等等，從這些地帶的地址構(gòu)造來(lái)看，這些地方的頂板很容易遭到下沉以及竭力裂縫發(fā)育嚴(yán)重的問(wèn)題，造成巖石破碎。這往往表現(xiàn)在頂煤或頂板的強(qiáng)度很低，以此，這些頂板在礦石強(qiáng)有力的作用下很容易發(fā)生斷裂，有時(shí)是直徑為幾米長(zhǎng)的塊狀，有時(shí)甚至呈現(xiàn)粉末狀。（1）斷層的形成破壞頂板完整性。在很多地帶中，由于巖石受到一定程度的擠壓作用，會(huì)在該處形成斷層。斷層的形成破壞了頂板的完整性，這樣一來(lái)，

4、在斷裂處的附近就會(huì)被填充許多粉狀或者泥狀的填充物，造成斷層表面十分光滑，上下層缺乏了附著力，彼此相互分離而將原來(lái)的應(yīng)力場(chǎng)分布進(jìn)行改變，所以說(shuō)冒頂問(wèn)題便極易發(fā)生在這些表面光滑的斷層周圍。（2）地殼運(yùn)動(dòng)破壞頂板的完整性。部分巖石在當(dāng)?shù)匕l(fā)生地殼運(yùn)動(dòng)后，由于這些巖石在受到外界壓力下無(wú)法承受較大壓力而出現(xiàn)了褶皺。這些褶皺區(qū)的殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)原來(lái)的巖層應(yīng)力場(chǎng)的分布產(chǎn)生不小的影響，使得褶區(qū)在背斜與向斜區(qū)域內(nèi)聚集了大量的彈性能，尤其是在小型的褶區(qū)受到影響后，使得頂板布局發(fā)生破碎而影響局部的冒頂。（3）煤層擠壓破壞頂板的完整性。由于巖石受到煤層擠壓作用的影響，受到擠壓后的巖層或者煤層變薄，同時(shí)，頂板在受到擠壓后會(huì)形

5、成很多節(jié)理，出現(xiàn)滑動(dòng)面，這會(huì)使得大多數(shù)的頂板十分破碎，極容易形成局部的冒頂。由于受到構(gòu)造的影響，這些巖石會(huì)變成形狀各異的巖塊，加之這些巖塊的獨(dú)立性使之較易形成局部冒頂，甚至形成大冒頂，冒頂現(xiàn)象的發(fā)生導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度降低，形成局部冒頂甚至更大規(guī)模的冒頂事故的產(chǎn)生。3 綜采工作中提升破碎頂板控制技術(shù)的對(duì)策根據(jù)破碎頂板特點(diǎn)來(lái)看，這種破碎頂板不允許冒頂巖石在外暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且面積也不宜太大。若企業(yè)生產(chǎn)工作人員能夠?qū)γ绊斒鹿蔬M(jìn)行及時(shí)的控制與防范則會(huì)對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生有利影響，若冒頂事故得不到應(yīng)有的防范，冒頂事故則會(huì)愈來(lái)愈大，進(jìn)而演化成為大范圍的冒頂事故。由此可以看出，在面對(duì)控制冒頂事故發(fā)生的工作中，應(yīng)該

6、首先認(rèn)識(shí)到冒頂事故的危害，以及問(wèn)題的逐步擴(kuò)張性，將冒頂事故的控制在最小范圍內(nèi)。因此，科學(xué)的控制對(duì)策應(yīng)該被采取。（1）加強(qiáng)地質(zhì)工作。應(yīng)有效加強(qiáng)地質(zhì)工作，在工作面回采前應(yīng)該首先提供較為系統(tǒng)、詳細(xì)的地質(zhì)說(shuō)明書，說(shuō)明書中應(yīng)該包括工作面地質(zhì)構(gòu)造的變化情況、斷層產(chǎn)狀、節(jié)理裂縫和破碎帶以及水的情況等等。（2）及時(shí)掌握斷層性質(zhì)。在進(jìn)行回采的過(guò)程中，技術(shù)人員和回采人員應(yīng)該對(duì)當(dāng)?shù)毓ぷ髅娴臄鄬忧闆r，包括斷層的性質(zhì)、構(gòu)造以及頂板巖石的性質(zhì)和破碎帶情況等等，并通過(guò)上述情況對(duì)可能發(fā)生的冒頂性質(zhì)與范圍進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)，以此展開(kāi)系統(tǒng)性與計(jì)劃性的措施。（3）加強(qiáng)員工的培訓(xùn)教育。加強(qiáng)對(duì)企業(yè)員工的教育與培訓(xùn)工作也是提升破碎頂板控制技

7、術(shù)的最有效手段之一。培訓(xùn)中可以幫助員工對(duì)于局部冒頂?shù)奈：σ约翱刂凭植棵绊敼ぷ鞯闹匾杂幸粋€(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將冒頂防止工作做到更細(xì)、更科學(xué)，爭(zhēng)取將局部冒頂事故危害控制在最小范圍之內(nèi)。（4）縮短兩端至煤壁距離。在節(jié)理裂隙發(fā)育的鑲嵌頂板中，從位置上說(shuō)，冒頂現(xiàn)象通常發(fā)生于煤壁側(cè)；從時(shí)間上說(shuō)，冒頂現(xiàn)象發(fā)生于放炮以后，在永久支架還未建立的空頂階段。由此可見(jiàn)，綜采工作應(yīng)該采用超前掛梁、提前打探板等方式，來(lái)盡可能地縮短梁端至煤壁的距離以此控制局部冒頂問(wèn)題的出現(xiàn)。4 結(jié)語(yǔ)綜上所述，破碎性是破碎頂板所具有的最為突出的特性。這種破碎頂板不允許冒頂巖石在外暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且面積也不宜太大。若企業(yè)生產(chǎn)

8、工作人員能夠?qū)γ绊斒鹿蔬M(jìn)行及時(shí)的控制與防范則會(huì)對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生有利影響，若冒頂事故得不到應(yīng)有的及時(shí)防范與控制，那么冒頂事故的發(fā)生范圍則會(huì)愈來(lái)愈大，進(jìn)而演化成為大范圍的冒頂事故，給煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)極為不利的影響。因此，我們應(yīng)在有效掌握冒頂事故發(fā)生原理與規(guī)律的基礎(chǔ)之上，為對(duì)局部冒頂實(shí)施有效控制，爭(zhēng)取在局部冒頂事故范圍擴(kuò)大之前積極采取相應(yīng)科學(xué)對(duì)策，加強(qiáng)對(duì)破碎頂板的管理域控制，提升頂板控制技術(shù)，科學(xué)掌握并預(yù)測(cè)局部冒頂事故，做好總結(jié)工作，由此進(jìn)行相關(guān)的對(duì)策措施，以便切實(shí)將問(wèn)題扼殺于搖籃之中，盡量避免甚至杜絕破碎頂板冒頂現(xiàn)象的發(fā)生，將危害降低到最小限度內(nèi)。參考文獻(xiàn)：1史全忠，陳廣喜，李勝，周登輝，索松林.關(guān)于綜采工作面破碎頂板控制的研究j.采礦技術(shù)，2008（03）：22-23.2王萬(wàn)華.破碎頂板的管理及防治j.能源技術(shù)與管理，200