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摘要：工作面顶板管理的基本要求是跟顶回采，保持顶板平整完好，不漏顶、掉顶；工作面两端头顶板支护安全可靠，保证足够的通风空间和行人安全，为回采创造良好的条件。
关键词：工作面 顶板 管理
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-232-01
众所周知，回采工作面是地下移动着的工作空间。为了保证生产工作的正常进行与矿工的安全必须对它进行维护。然而回采工作面的矿山压力显现又决定了回采工作面周围所处的围岩和开采条件。因此，为了确保回采面空间的安全，必须对回采面形成的矿山压力加以控制。控制回采工作面矿山压力，主要是指工作空间的支护以及采空区的处理。回采工作空间的直接维护对象是直接顶，直接顶的好坏将对生产与安全产生直接影响，而直接顶的完整性又受到老顶平衡特征的影响。
1.工作面概述
6205N工作面位于单侯矿二采区中部，工作面倾斜长188.1m，煤层平均厚度3.2m，平均倾角2度。老顶为浅灰色粉砂岩，厚度1.3m；直接顶为灰色泥岩，厚度7.99m。依据《6205N工作面回采地质说明书》含煤地层顶底板岩性特征以及参考单侯矿6#煤层已采工作面矿压观测成果，确定该工作面直接顶为中等稳定偏稳定的2～3类顶板，老顶来压显现强烈程度为Ⅱ级明显。
2. 正常回采期间工作面顶板管理
1）常用措施：
①加强设备检修，提高开机率，保证工作面推进度，确保工作面快速推进。
②生产中采用追机作业方式，移架时带压移架，移架后及时用护帮板护帮，局部若有片帮掉顶现象，及时拉超前支架支护顶板。
③工作面支架初撑力达到额定工作阻力的80%，泵站压力不得小于30MPa，使支架有较高的初撑力，减少顶板对煤帮压力，较好地控制住片帮、掉顶事故的发生。
2）支架管理：液压支架在移动过程中的稳定性较差，生产过程中，严格控制工作面采向，对歪架及时采用支架本身的调架千斤顶和单体柱进行调整，使支架顶粱与工作面顶板接触严密，迎山有劲；支架间做到不挤不咬，相邻支架间的错茬合理，架间空隙均匀，前探梁升起，护帮板与煤壁接实，严格控制端面距；端头支架易发生歪架现象，影响安全生产，对端头支架增设防倒千斤顶，确保支架处于良好状态。
3）工作面规格质量管理：严格按回采层位组织施工，采高控制在3.2m左右，保持顶、底板平整，回采过程中工作面支架带线作业，做到煤壁、支架、刮板输送机成直线；支架垂直刮板输送机、不歪斜。
3.过断层期间顶板管理
工作面装备的机电设备功率较大，过断层一般采用硬过法。过断层期间工作面煤岩结合部的顶板管理非常重要，同时存在较大难度。除了要进行正常的顶板管理方式外，要采取一些有针对性的措施。
1）控制采高，减少破顶范围及破顶量。当工作面距断层面10m时，提前俯采或仰采逐步降低工作面采高，采高降到3.0m左右，进入断层带时，采高控制在2.8m以内。刹底或上飘时每刀刹底或上飘量不超过100mm，工作面上下出口与巷道保持一致。
2）快速擦顶移架，减少空顶时间。拉架时，先降后立柱，再同时降前立柱和移架，待支架移动后，立即将降柱手把扳回零位，使之擦顶移架。工作面顶板破碎段，拉架的错茬距离不小于15m，以此保证顶板的整体。
3）断层影响范围内严格进行追机作业，一次只准拉一架，以此保证移架时供液系统的液压，从而达到快速移架的要求。
4）对发生的顶板事故及时处理。当工作面出现掉矸、掉顶现象，应立即处理，防止事故扩大，同时，对片帮掉顶处可适当多进刀，以便及时拉架支护。
4.破碎顶板管理工艺
1）及时支护：采煤机割煤后先移支架，后移输送机，为此，支架前柱与输送机的电缆槽托架间要预留一次截深距。移架后护帮装置及时支护，防止煤壁片帮。有伸缩梁的支架，要及时伸出伸缩梁，防止冒顶。
2）超前支护：如果采用正常的移架方法维护不住破碎顶板或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶梁顶住煤壁，不让顶板暴壁出来而得以提前支护。
3）带压移架：移架时让支柱仍保持一定的工作阻力，使顶梁贴着顶板擦顶前移，一定程度上可以减轻移架时顶板岩层的活动，减少由于移架而造成的顶板破坏。
5.工作面更换大件时的顶板管理
工作面更换部分大件，检修人员有时需要在支架下煤壁附近作业，一方面要求作业人员具备较好的安全自保意识，在作业前认真细致观察顶板及煤壁情况，不站在架间作业；另一方面需要采取一些相应的措施加强顶板、煤壁支护。
1）更换采煤机大件，应将提前煤机停放在顶板较为完好处，支架留出步距，使用半圆木对煤帮进行背帮处理，半圆木放在护帮板中间位置，使用支架护帮板将半圆木抵在煤帮，背严、背实。
2）更换支架顶粱、前探梁，需要降下支架，顶板出现较长时间的空顶现象，安全威胁大。采取的做法是在检修支架的两端支架上架圆木，铺菱形网，提前一至两个小班開始上圆木和铺菱形网，工作面每推进两刀上一根圆木和一片金属网，圆木合理搭接在两侧支架上，有效支护检修支架上方顶板。
作者简介：
王元兴，采煤助理工程师，现于蔚州矿业公司单侯矿从事采煤技术管理工作。
关键词：工作面 顶板 管理
中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-232-01
众所周知，回采工作面是地下移动着的工作空间。为了保证生产工作的正常进行与矿工的安全必须对它进行维护。然而回采工作面的矿山压力显现又决定了回采工作面周围所处的围岩和开采条件。因此，为了确保回采面空间的安全，必须对回采面形成的矿山压力加以控制。控制回采工作面矿山压力，主要是指工作空间的支护以及采空区的处理。回采工作空间的直接维护对象是直接顶，直接顶的好坏将对生产与安全产生直接影响，而直接顶的完整性又受到老顶平衡特征的影响。
1.工作面概述
6205N工作面位于单侯矿二采区中部，工作面倾斜长188.1m，煤层平均厚度3.2m，平均倾角2度。老顶为浅灰色粉砂岩，厚度1.3m；直接顶为灰色泥岩，厚度7.99m。依据《6205N工作面回采地质说明书》含煤地层顶底板岩性特征以及参考单侯矿6#煤层已采工作面矿压观测成果，确定该工作面直接顶为中等稳定偏稳定的2～3类顶板，老顶来压显现强烈程度为Ⅱ级明显。
2. 正常回采期间工作面顶板管理
1）常用措施：
①加强设备检修，提高开机率，保证工作面推进度，确保工作面快速推进。
②生产中采用追机作业方式，移架时带压移架，移架后及时用护帮板护帮，局部若有片帮掉顶现象，及时拉超前支架支护顶板。
③工作面支架初撑力达到额定工作阻力的80%，泵站压力不得小于30MPa，使支架有较高的初撑力，减少顶板对煤帮压力，较好地控制住片帮、掉顶事故的发生。
2）支架管理：液压支架在移动过程中的稳定性较差，生产过程中，严格控制工作面采向，对歪架及时采用支架本身的调架千斤顶和单体柱进行调整，使支架顶粱与工作面顶板接触严密，迎山有劲；支架间做到不挤不咬，相邻支架间的错茬合理，架间空隙均匀，前探梁升起，护帮板与煤壁接实，严格控制端面距；端头支架易发生歪架现象，影响安全生产，对端头支架增设防倒千斤顶，确保支架处于良好状态。
3）工作面规格质量管理：严格按回采层位组织施工，采高控制在3.2m左右，保持顶、底板平整，回采过程中工作面支架带线作业，做到煤壁、支架、刮板输送机成直线；支架垂直刮板输送机、不歪斜。
3.过断层期间顶板管理
工作面装备的机电设备功率较大，过断层一般采用硬过法。过断层期间工作面煤岩结合部的顶板管理非常重要，同时存在较大难度。除了要进行正常的顶板管理方式外，要采取一些有针对性的措施。
1）控制采高，减少破顶范围及破顶量。当工作面距断层面10m时，提前俯采或仰采逐步降低工作面采高，采高降到3.0m左右，进入断层带时，采高控制在2.8m以内。刹底或上飘时每刀刹底或上飘量不超过100mm，工作面上下出口与巷道保持一致。
2）快速擦顶移架，减少空顶时间。拉架时，先降后立柱，再同时降前立柱和移架，待支架移动后，立即将降柱手把扳回零位，使之擦顶移架。工作面顶板破碎段，拉架的错茬距离不小于15m，以此保证顶板的整体。
3）断层影响范围内严格进行追机作业，一次只准拉一架，以此保证移架时供液系统的液压，从而达到快速移架的要求。
4）对发生的顶板事故及时处理。当工作面出现掉矸、掉顶现象，应立即处理，防止事故扩大，同时，对片帮掉顶处可适当多进刀，以便及时拉架支护。
4.破碎顶板管理工艺
1）及时支护：采煤机割煤后先移支架，后移输送机，为此，支架前柱与输送机的电缆槽托架间要预留一次截深距。移架后护帮装置及时支护，防止煤壁片帮。有伸缩梁的支架，要及时伸出伸缩梁，防止冒顶。
2）超前支护：如果采用正常的移架方法维护不住破碎顶板或煤壁片帮比较严重时，可采取超前采煤机进行移架，使支架顶梁顶住煤壁，不让顶板暴壁出来而得以提前支护。
3）带压移架：移架时让支柱仍保持一定的工作阻力，使顶梁贴着顶板擦顶前移，一定程度上可以减轻移架时顶板岩层的活动，减少由于移架而造成的顶板破坏。
5.工作面更换大件时的顶板管理
工作面更换部分大件，检修人员有时需要在支架下煤壁附近作业，一方面要求作业人员具备较好的安全自保意识，在作业前认真细致观察顶板及煤壁情况，不站在架间作业；另一方面需要采取一些相应的措施加强顶板、煤壁支护。
1）更换采煤机大件，应将提前煤机停放在顶板较为完好处，支架留出步距，使用半圆木对煤帮进行背帮处理，半圆木放在护帮板中间位置，使用支架护帮板将半圆木抵在煤帮，背严、背实。
2）更换支架顶粱、前探梁，需要降下支架，顶板出现较长时间的空顶现象，安全威胁大。采取的做法是在检修支架的两端支架上架圆木，铺菱形网，提前一至两个小班開始上圆木和铺菱形网，工作面每推进两刀上一根圆木和一片金属网，圆木合理搭接在两侧支架上，有效支护检修支架上方顶板。
作者简介：
王元兴，采煤助理工程师，现于蔚州矿业公司单侯矿从事采煤技术管理工作。