棗莊礦業(yè)集團(tuán)公司田陳煤礦 魏振全 劉孝棟

摘要：采煤工作面破碎頂板端面冒頂是影響安全及生產(chǎn)效率的重要原因，該文分析其內(nèi)外因素，采取相應(yīng)措施，加強(qiáng)頂板控制，降低冒頂事故，實(shí)現(xiàn)安全、高產(chǎn)、高效。
關(guān)鍵詞：破碎頂板 控制 推進(jìn)速度 初撐力
田陳煤礦位于滕南煤田中部，主采3煤，采掘機(jī)械化率100％，目前實(shí)際生產(chǎn)能力1．8Mt/ a。綜采工作面主要布置在3下煤層，3下煤層頂板為泥巖或砂泥巖，易破碎，穩(wěn)定性差，綜采工作面頂板控制的關(guān)鍵是端面頂板的維護(hù)與控制，因為端面頂板基本屬無支護(hù)區(qū)，是工作面頂板控制的最薄弱環(huán)節(jié)．找出控制方法．對安全生產(chǎn)有重大意義。
I端面冒頂?shù)囊蛩?BR>1.1地質(zhì)因素
煤與圍巖的強(qiáng)度、節(jié)理、裂隙、斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造是影響頂板穩(wěn)定與否的內(nèi)因；通常煤、巖層強(qiáng)度低，層理、裂隙發(fā)育，斷層構(gòu)造帶是造成頂板巖層破碎易冒的重要因素。隨工作面開采，煤層與圍巖相對穩(wěn)定的力學(xué)結(jié)構(gòu)遭到破壞，頂板巖層應(yīng)力通過煤層釋放給底板巖層，若煤層強(qiáng)度低、易碎，順板巖層應(yīng)力無法或完全釋放到底板巖層，從而導(dǎo)致頂板破碎。巖層的層理、裂隙是決定巖體強(qiáng)度的重要特征，層理、裂隙越發(fā)育，巖性越弱，強(qiáng)度越低，頂板巖層也越易冒落。斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造帶易造成頂板破碎、易冒，構(gòu)造帶與工作面夾角越小，揭露破碎帶越寬，對工作面產(chǎn)生冒頂?shù)挠绊懸苍酱?，斷層落差越大；附近漲性構(gòu)造裂隙越發(fā)達(dá)，巖性越松軟，冒頂可能性也越大。
1.2 端面距
若冒落程度用冒落范圍占工作面總長的百分比表示，端面距越大，冒落程度隨之增加（如圖I）。但有的工作面梁端距近為零，仍發(fā)生不少冒頂，這說明端面距不是影響頂板冒落的唯一因素，它受諸多因素影響。

1.3毛工作面推進(jìn)速度
頂板冒落程度與工作面推進(jìn)速度有直接關(guān)系，工作面推進(jìn)速度增加，工作面支護(hù)速度也加快，減少了煤與圍巖的變行，減少了工作面冒頂。田陳煤礦綜采工作面1994－1995年平均日推進(jìn)2m，端面頂板極難控制，冒頂事故經(jīng)常發(fā)生，2001－2002年平均日推進(jìn)達(dá)到6.2m，工作面冒頂事故基本杜絕。工作面推進(jìn)速度越快冒落程度越?。ㄈ鐖D2）。

1．4支架初撐力
平均支護(hù)強(qiáng)度與冒落程度大致呈雙曲線關(guān)系（如圖3），且明顯變化區(qū)間在250一300kN/m2之間，低于此阻力端面冒落急劇增加，高于此阻力，對端面冒頂?shù)挠绊懖淮?，如把支架平均支護(hù)強(qiáng)度控制在250一300kN/m2，就會減少端面冒頂。要保證支架的支護(hù)強(qiáng)度首先要確定支架初撐力，但實(shí)測表明，支架初撐力合格率平均只有70%左右，其主要原因：
(1)支架供液時間短，多支架同時供液；(2)泵站壓力不足，閥及管路泄漏；(3)支架立柱、前梁千斤頂竄液；(4)支架上有浮煤、浮矸；(5)工作面底板松軟；(6)泵站流量小，主管路內(nèi)徑細(xì)，供液不足。
1.5支護(hù)狀態(tài)
良好的支護(hù)狀態(tài)，會提高支架對頂板的控制能力，減少冒頂事故發(fā)生。由于采煤工藝不當(dāng)，偽傾角掌握不好，造成運(yùn)輸機(jī)上竄下滑，支架不再垂直工作面，支架間呈臺階錯茬，影響了支架支護(hù)狀態(tài)；有時支架各立柱升柱不平衡，造成頂梁歪斜，不能平行支護(hù)頂板，形成頂梁與頂板線接觸；有時出現(xiàn)歪架、咬架，調(diào)架不及時等，都會降低支架支護(hù)質(zhì)量，導(dǎo)致頂板事故發(fā)生。
2破碎頂板的控制
2.1支架選型
煤層頂板不穩(wěn)定，工作面盡量選擇前梁具有伸縮性能的支架，采煤機(jī)通過后立即前移支架，支護(hù)剛暴露頂板時，伸出伸縮梁，最大限度縮小端面距。若煤壁折幫，可在煤機(jī)割煤前拉架，將支架前梁移至煤幫，即超前支護(hù)，在破碎頂板管理中也極為有效。
2.2頂板鋪金屬網(wǎng)
破碎頂板在進(jìn)人頂梁上方時已很破碎，且在頂梁上方形成厚度不等的浮矸層，移架時，浮矸從架間及端面漏下，也可造成端面冒頂擴(kuò)大；鋪頂網(wǎng)能使破碎頂板形成一個整體，達(dá)到改善頂板之功效。頂網(wǎng)一般鋪雙層，這對頂板管理有以下好處：（1）防止架間、端面漏殲，改善頂梁與頂板的接觸狀態(tài)；（2）有利于提高平均支護(hù)強(qiáng)度及圍巖剛度；（3）有利于防止煤壁少片幫，減少片幫深度。
2.3帶壓擦頂移架
當(dāng)采用正常操作程序降架移架，很難保持破碎頂板的完整性時，應(yīng)采取帶壓擦頂移架。移架時，先啟動推拉千斤頂，再逐漸卸載，使梁與頂板保持一定的支撐阻力，帶壓前移。這樣頂板不會出現(xiàn)明顯松動，可有效控制頂板。
2.4安設(shè)初撐力保證閥
人工操作移架時，為提高移架速度，常因供液時間短，支架初撐力達(dá)不到額定初撐力。安設(shè)初撐力保證閥后，即使松開操作手把，支架仍可繼續(xù)增壓，直到達(dá)到額定初撐力后，才停止供液。

作者簡介：魏振全男，助理工程師，現(xiàn)任棗莊礦業(yè)集團(tuán)公藥司田陳煤礦開拓科副科長，主要從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作。