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[摘 要]通过初次放顶的实践，总结分析初次放顶期间的技术安全管理和影响放顶的关键因素及如何控制，从而减少顶板事故和瓦斯事故的发生。初采初放期间加强了采空区的管理，加强密集柱管理，随工作面推进提前卸掉顶板锚杆螺帽，保证老塘能及时垮落，保证了工作面和两巷的回采安全。
[关键词]综采工作面 初采 顶板
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0381-02
一 概述
2505综采工作面于2012年9月6日开始生产，9月工作面轨道顺槽推进24m，胶带顺槽推进28m，平均推进26m。工作面煤厚2.4～2.7m，全月出煤1.38万吨。2012年9月份在2505综采工作面生产时间共计15天，折合单产2.76万吨/月，主要原因是2505综采工作面初采时受矿生产协调安排，降低了割煤效率；并进行了初次放顶。
2505综采工作面1#切眼与2505胶带顺槽、2505工作面切眼联巷垂直。切眼的胶带顺槽侧顶板标高比切眼联巷低18.7m，工作面回采期间切眼联巷高，为保证正常推进，防止设备的下滑、支架的挤架、扭推移杆等问题，初采时加强了胶带顺槽的调斜和设备超前控制管理，即在工作面机头比机尾推进多4.1m后（此时机头超前4.1m），工作面采取正规循环作业。初采时的调斜量依据工作面刮板输送机和支架的窜动量而定。工作面初采期间切眼与两巷位置关系见图1。
1、初采时工作面先按正规循环推进1～2刀，调试设备联合运转情况，理顺工作面后再调斜回采。
2、回采过程中采用长短刀结合的非正规循环作业，推进机头，机尾只割透不推移，将机头超前调整到4m左右。
3、初采期间，每班验收员必须记录刮板输送机和液压支架的下滑量，并及时向值班队长、跟班队长汇报。当班生产完毕升井后，以书面形式报给队长或技术队长，以便能够及时调整工作面作业循环。
4、当工作面进行回采时，由于工作面机头较低，容易在拉架过程中造成挤架，因此在拉移支架时应适当使这部分支架超前。
5、当工作面调整使机尾滞后机头3.5～4.5m后，改为正规循环。
6、初采初放期间的排水管理：该工作面整体俯采，回采时老塘侧大部分涌水及工作面涌水分别通过两趟预埋6吋管路及顺槽内水沟自流东翼胶带、轨道暗斜井。每班安排专人负责清理顺槽内水沟，每天由检修班对排水管路进行检查一遍，保证了排水系统畅通。
二 工作面初放管理
（一）初采时工作面矿压观测方法：
2505综采工作面液压支架5#、10#……95#每架安装一组机械压力表。安排专职支架工管理，每班都要做好仪表维护，机械压力表损坏要及时更换。机械压力表由每班的验收员负责观测，每班对液压支架压力进行观测并记录，每割一刀煤记录一次，把观测的结果记录在矿压观测记录上。对于验收员填写的记录由当班的跟班队长进行核实并签字确认；工程技术人员必须对工作面矿压观测记录进行认真分析，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突然增大时必须向下一班交代工作面的压力情况，并向生产科进行汇报，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。
（二） 初次来压和初次来压步距：
工作面煤层直接顶为一层平均厚度为4.88m的砂质泥岩顶板，老顶为一层平均厚度为8.00m的中粒砂岩顶板，直接顶硬度不大、厚度较小，容易离层垮落。初采初放时加大了单体支柱和液压支架初撑力质量的管理，回采时两端特殊支护，密集切顶柱和超前支护以及液压支架都在交接班当中进行二次注液，同时加大支护密度，梁端背木，接实顶板，及时拉超前架，提前卸掉两端头顶锚螺帽等一系列措施。初采时工作面通过矿压观测发现9月18日中班工作面机尾推进12.3m（工作面切眼联巷通尺885.3m）时，82#～71#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进15.3m时，工作面57#～70#、39#～56#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进17.6m时，工作面15#～27#、28#～37#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进21.3m、机头推进25.3m时，工作面1#～14#、82#～99#支架直接顶全部垮落，并填实采空区。顶板垮落情况见表2。
9月30日中班工作面机头推进28m、机尾推进24m时，工作面老顶初次来压，初次来压时，在巷道内能听到老顶断裂的声音，支架和支柱的压力开始升高，支架立柱压力表达到38MPa，超前支护3～15m内支柱的压力也升高到17～20MPa左右。但工作面来压显现不明显，工作面煤壁片帮现象不严重。再推进一班后压力减缓，达到26～28MPa，说明初采时压力第一次升高是由于直接顶达到一定宽度开始断裂并垮落，直接顶初次垮落步距约12m，分析认为听到响声和片帮以及压力二次升高是老顶开始断裂，出现老顶的初次来压现象，初次来压步距约为26m。从顶板活动规律看，直接顶垮落步距与其它实体煤工作面相比垮落距离要长，老顶的来压步距也要比其他工作面长，考虑与直接顶为砂质泥岩，老顶为中粒砂岩且厚度较大等因素有关。初次来压压力情况见图3。
（三）周期来压和周期来压步距：
根据初采初放期间的矿压观测统计，周期来压步距在20m左右，最大压力值在31～38MPa之间。但是矿压显现不明显，有时甚至与正常回采没有明显区别。分析与采空区充填效果较好有很大关系，采空区较好的支撑了回采的顶板，减小了工作面的压力显现。
（四）初次来压与周期来压时加强工作面支护的措施
1、初采时，认真做好矿压观测预报工作。根据每班矿压观测提供的数据，掌握好初次来压和周期来压步距。在此期间除加强工作面及两巷支护质量外，每班还安排有经验的老工人观察工作面压力变化情况，以便当顶板来压时，及时采取相应的措施。 2、加大了端头单体支柱和液压支架初撑力的管理，回采时两端特头殊支护、密集切顶柱和超前支护以及液压支架都在交接班当中进行补液，同时加大支护密度，梁端背木，接实顶板，及时拉超前架，提前卸掉顶锚螺帽。
3、保证工作面支架初撑力不小于24MPa，泵站压力不低于30MPa，乳化液浓度在3%～5%范围内。
4、确保支架支护状态完好，不渗不漏，安全阀满足要求。
5、当顶板来压时，为防止煤壁片帮采取紧跟采煤机前滚筒拉超前架。拉移液压支架时，做到带压移架，少降快拉，快速移架。
6、加快推进速度，减少来压对回采的影响。
（五）初放期间的通风管理
为了减少未垮落的采空区漏风，一、每班保证两端头的挡风帘封堵严密，并分别向工作面延伸3～5架；二、在1#切眼内每隔30架挂设走向双抗网隔断采空区的风流，从而减少采空区的漏风；三是适当降低工作面采高，减少断面积，增大风速。
五 结论
（一）、2505胶带顺槽、切眼联巷侧为实体煤巷道，初采初放期间巷道压力不大，巷道变形不明显，超前支护20m范围内全部采用一梁三柱支护顶板。
（二）、初采初放期间，2505综采工作面倾向长141m，两巷高差达18米，工作面平均坡度9°，所以在回采时，要保证机头超前4m左右，保证工作面刮板输送机和支架不会出现大的下滑。
（三）、两端头均吊挂挡风帘，1#切眼内每隔30架挂设走向双抗网隔断采空区的风流，从而有效地减少了采空区的漏风。
（四）、初采时，工作面严格按初采措施进行支护，并加强超前支护的二次注液和端头特殊支护管理，两巷和端头安全出口以及净高都能达到质量标准化要求。由于支护强度较高，巷道不掉顶也不片帮，回采期间工作面支架也加强背顶和二次升架管理，采煤机割过后及时拉架，顶板破碎处提前拉超前架支护，控制工作面直接顶的垮落，效果较好。初采初放期间加强了采空区的管理，加强密集柱管理，随工作面推进提前卸掉顶板锚杆螺帽，保证老塘能及时垮落，保证了工作面和两巷的回采安全。
（五）、2505综采工作面1#切眼内85#～68#支架破底0.2～1.0m，局部存在空顶片帮现象，回采期间加强该段顶板管理，及时拉超前架和伸出伸缩梁、护帮板支护帮顶，保证了回采期间的正常推进和安全回采。
[关键词]综采工作面 初采 顶板
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0381-02
一 概述
2505综采工作面于2012年9月6日开始生产，9月工作面轨道顺槽推进24m，胶带顺槽推进28m，平均推进26m。工作面煤厚2.4～2.7m，全月出煤1.38万吨。2012年9月份在2505综采工作面生产时间共计15天，折合单产2.76万吨/月，主要原因是2505综采工作面初采时受矿生产协调安排，降低了割煤效率；并进行了初次放顶。
2505综采工作面1#切眼与2505胶带顺槽、2505工作面切眼联巷垂直。切眼的胶带顺槽侧顶板标高比切眼联巷低18.7m，工作面回采期间切眼联巷高，为保证正常推进，防止设备的下滑、支架的挤架、扭推移杆等问题，初采时加强了胶带顺槽的调斜和设备超前控制管理，即在工作面机头比机尾推进多4.1m后（此时机头超前4.1m），工作面采取正规循环作业。初采时的调斜量依据工作面刮板输送机和支架的窜动量而定。工作面初采期间切眼与两巷位置关系见图1。
1、初采时工作面先按正规循环推进1～2刀，调试设备联合运转情况，理顺工作面后再调斜回采。
2、回采过程中采用长短刀结合的非正规循环作业，推进机头，机尾只割透不推移，将机头超前调整到4m左右。
3、初采期间，每班验收员必须记录刮板输送机和液压支架的下滑量，并及时向值班队长、跟班队长汇报。当班生产完毕升井后，以书面形式报给队长或技术队长，以便能够及时调整工作面作业循环。
4、当工作面进行回采时，由于工作面机头较低，容易在拉架过程中造成挤架，因此在拉移支架时应适当使这部分支架超前。
5、当工作面调整使机尾滞后机头3.5～4.5m后，改为正规循环。
6、初采初放期间的排水管理：该工作面整体俯采，回采时老塘侧大部分涌水及工作面涌水分别通过两趟预埋6吋管路及顺槽内水沟自流东翼胶带、轨道暗斜井。每班安排专人负责清理顺槽内水沟，每天由检修班对排水管路进行检查一遍，保证了排水系统畅通。
二 工作面初放管理
（一）初采时工作面矿压观测方法：
2505综采工作面液压支架5#、10#……95#每架安装一组机械压力表。安排专职支架工管理，每班都要做好仪表维护，机械压力表损坏要及时更换。机械压力表由每班的验收员负责观测，每班对液压支架压力进行观测并记录，每割一刀煤记录一次，把观测的结果记录在矿压观测记录上。对于验收员填写的记录由当班的跟班队长进行核实并签字确认；工程技术人员必须对工作面矿压观测记录进行认真分析，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突然增大时必须向下一班交代工作面的压力情况，并向生产科进行汇报，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。
（二） 初次来压和初次来压步距：
工作面煤层直接顶为一层平均厚度为4.88m的砂质泥岩顶板，老顶为一层平均厚度为8.00m的中粒砂岩顶板，直接顶硬度不大、厚度较小，容易离层垮落。初采初放时加大了单体支柱和液压支架初撑力质量的管理，回采时两端特殊支护，密集切顶柱和超前支护以及液压支架都在交接班当中进行二次注液，同时加大支护密度，梁端背木，接实顶板，及时拉超前架，提前卸掉两端头顶锚螺帽等一系列措施。初采时工作面通过矿压观测发现9月18日中班工作面机尾推进12.3m（工作面切眼联巷通尺885.3m）时，82#～71#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进15.3m时，工作面57#～70#、39#～56#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进17.6m时，工作面15#～27#、28#～37#支架直接顶全部垮落；工作面机尾推进21.3m、机头推进25.3m时，工作面1#～14#、82#～99#支架直接顶全部垮落，并填实采空区。顶板垮落情况见表2。
9月30日中班工作面机头推进28m、机尾推进24m时，工作面老顶初次来压，初次来压时，在巷道内能听到老顶断裂的声音，支架和支柱的压力开始升高，支架立柱压力表达到38MPa，超前支护3～15m内支柱的压力也升高到17～20MPa左右。但工作面来压显现不明显，工作面煤壁片帮现象不严重。再推进一班后压力减缓，达到26～28MPa，说明初采时压力第一次升高是由于直接顶达到一定宽度开始断裂并垮落，直接顶初次垮落步距约12m，分析认为听到响声和片帮以及压力二次升高是老顶开始断裂，出现老顶的初次来压现象，初次来压步距约为26m。从顶板活动规律看，直接顶垮落步距与其它实体煤工作面相比垮落距离要长，老顶的来压步距也要比其他工作面长，考虑与直接顶为砂质泥岩，老顶为中粒砂岩且厚度较大等因素有关。初次来压压力情况见图3。
（三）周期来压和周期来压步距：
根据初采初放期间的矿压观测统计，周期来压步距在20m左右，最大压力值在31～38MPa之间。但是矿压显现不明显，有时甚至与正常回采没有明显区别。分析与采空区充填效果较好有很大关系，采空区较好的支撑了回采的顶板，减小了工作面的压力显现。
（四）初次来压与周期来压时加强工作面支护的措施
1、初采时，认真做好矿压观测预报工作。根据每班矿压观测提供的数据，掌握好初次来压和周期来压步距。在此期间除加强工作面及两巷支护质量外，每班还安排有经验的老工人观察工作面压力变化情况，以便当顶板来压时，及时采取相应的措施。 2、加大了端头单体支柱和液压支架初撑力的管理，回采时两端特头殊支护、密集切顶柱和超前支护以及液压支架都在交接班当中进行补液，同时加大支护密度，梁端背木，接实顶板，及时拉超前架，提前卸掉顶锚螺帽。
3、保证工作面支架初撑力不小于24MPa，泵站压力不低于30MPa，乳化液浓度在3%～5%范围内。
4、确保支架支护状态完好，不渗不漏，安全阀满足要求。
5、当顶板来压时，为防止煤壁片帮采取紧跟采煤机前滚筒拉超前架。拉移液压支架时，做到带压移架，少降快拉，快速移架。
6、加快推进速度，减少来压对回采的影响。
（五）初放期间的通风管理
为了减少未垮落的采空区漏风，一、每班保证两端头的挡风帘封堵严密，并分别向工作面延伸3～5架；二、在1#切眼内每隔30架挂设走向双抗网隔断采空区的风流，从而减少采空区的漏风；三是适当降低工作面采高，减少断面积，增大风速。
五 结论
（一）、2505胶带顺槽、切眼联巷侧为实体煤巷道，初采初放期间巷道压力不大，巷道变形不明显，超前支护20m范围内全部采用一梁三柱支护顶板。
（二）、初采初放期间，2505综采工作面倾向长141m，两巷高差达18米，工作面平均坡度9°，所以在回采时，要保证机头超前4m左右，保证工作面刮板输送机和支架不会出现大的下滑。
（三）、两端头均吊挂挡风帘，1#切眼内每隔30架挂设走向双抗网隔断采空区的风流，从而有效地减少了采空区的漏风。
（四）、初采时，工作面严格按初采措施进行支护，并加强超前支护的二次注液和端头特殊支护管理，两巷和端头安全出口以及净高都能达到质量标准化要求。由于支护强度较高，巷道不掉顶也不片帮，回采期间工作面支架也加强背顶和二次升架管理，采煤机割过后及时拉架，顶板破碎处提前拉超前架支护，控制工作面直接顶的垮落，效果较好。初采初放期间加强了采空区的管理，加强密集柱管理，随工作面推进提前卸掉顶板锚杆螺帽，保证老塘能及时垮落，保证了工作面和两巷的回采安全。
（五）、2505综采工作面1#切眼内85#～68#支架破底0.2～1.0m，局部存在空顶片帮现象，回采期间加强该段顶板管理，及时拉超前架和伸出伸缩梁、护帮板支护帮顶，保证了回采期间的正常推进和安全回采。