[摘 要]石壕煤矿地质条件复杂，构造多，采用近距离煤层群开采方式上层工作面回采对下方工作面顶板影响较大，造成顶板条件差、管理难度大。针对顶板事故易发地点，本文展开顶板加固技术研究，形成一套破碎顶板条件下顶板加固预处理技术，该技术的应用可较大改善顶板条件，防止工作面冒顶事故的发生。提高了石壕煤矿破碎顶板条件下作业环境的安全性，对顶板起到了较好的控制作用。
　　[关键词]顶板加固 金属骨架 冒顶
　　中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0197-01
　　0、引言
　　重庆松藻煤电公司石壕煤矿位于重庆綦江，地质条件较为复杂，破碎带，断裂带较多；主要开采M6-3、M7-2、M8煤层属于典型的近距离煤层群开采方式，各煤层之间层间距较小，开采过程中巷道、采煤工作面时空关系复杂，相互影响较大，造成顶板管理难度大。
　　在复杂顶板条件下，石壕煤矿以往经常发生掘进工作面冒顶、采煤工作面端面冒顶等事故。冒顶高度2～3 m，严重的达到4～5m，矿安全生产工作受到较大的威胁。经过多年探索与实践，石壕煤矿在顶板管理上不断创新，加强管理，特别在顶板加固预处理方面下功夫，取得了较好的顶板控制效果。
　　1、顶板加固预处理技术防顶板事故
　　石壕煤矿地质条件复杂；破碎带、断裂带较多；揭煤工程量大；近距离煤层群开采方式下，上方煤层开采后对下方工作面顶板产生了较大破坏作用[1]，诸多不利因素给顶板管理工作带来了较大困难。因此、在顶板情况较差的地段必须采取顶板加固措施，如在巷道过煤门、综采/掘进工作面遇破碎带等[2]，采取顶板加固预处理技术并取得了较好的控制效果，其加固处理方式如下：
　　1.1、巷道顶板施工金属骨架加固顶板
　　巷道掘进过程中，在过煤门或遇顶板破碎时，上方顶板极易冒落，如图1所示。煤层与顶底板之间存在一条软弱层理分界线，其抗拉强度较小，巷道掘进时改变围岩应力状态，顶板容易沿层理分界线产生受拉破坏而冒落。因此必须对易冒顶区域进行加固，采取金属骨架加固顶板技术施工过程如下：
　　（1）当穿层巷道掘进至煤层底板1.5m垂距时，开始施工第一轮金属骨架：在巷道顶部施工钻孔（钻孔参数：孔径87～94mm，开孔间距250 mm，终孔间距300 mm，钻孔与巷道上平面夹角9°，如图1、图2所示），钻孔穿透煤层全厚并进入煤层顶板岩石内2m，钻孔内插入Φ50mm钢管，并用注浆泵对金属骨架管内及金屬骨架与孔壁间空隙进行注浆。骨架末端用8#铅丝固定在支架梁子上，金属骨架在穿透煤层进入顶板岩石的2m、梁子上方形成两个支撑点，可对上方易产生拉破坏区域的煤体形成一定支撑作用，实现加固顶板的目的。
　　（2）第一轮施工完成后，每掘进2m施工一轮小型骨架直至过完煤门或破碎带：采用3.8m的探眼钎子3根、Φ42mm的钻头施工钻孔（钻孔参数：长3.0m、开孔眼间距300mm，终孔间距400mm，与巷道顶板平面夹角9°）。钻孔中放入Φ25mm的钢管，钢管末端用8#铅丝固定在支架梁子上。小型骨架施工图如图3所示。
　　金属骨架加固顶板施工方法可根据现场顶板情况制定针对性方案，施工小型骨架满足要求的地方可不施工大骨架。
　　1.2、综采工作面施工金属骨架或木锚杆加固顶板
　　综采工作面遇顶板破碎带时易发生端面冒顶，与上述掘进碛头施工金属骨架类似，或采取施工木锚杆加固前方顶板的方法可对破碎顶板起到较好的控制作用，有效防止了冒顶事故的发生。
　　2、顶板加固预处理技术的应用
　　金属骨架加固顶板方法现主要应用于石壕煤矿穿层巷道揭煤点、掘进工作面遇顶板破碎带、采煤工作面遇断层、顶板破碎等地点。采用金属骨架对易冒落区域顶板进行加固后，顶板条件得到较大改善，顶板控制效果明显提升，大幅度减小了石壕煤矿掘进工作面、采煤工作面冒顶事故发生的次数。该技术现场应用情况较好，为破碎顶板条件下顶板控制和作业环境安全产生较大的促进作用。
　　3、结论
　　（1）巷道在过煤门或遇顶板破碎带时，容易发生沿煤层与顶底板之间的层理分界线发生冒落事故，因此必须采取预加固措施提前对该区域进行处理。
　　（2）石壕煤矿掘进工作面过煤门或遇顶板破碎带时，采用施工金属骨架的方式提前加固顶板后，顶板条件得到较大改善，顶板控制效果明显提升，大幅度减小了石壕煤矿掘进工作面、采煤工作面冒顶事故发生的次数。
　　参考文献
　　[1] 钱鸣高，刘听成. 矿山压力及其控制[M]. 北京：煤炭工业出版社
　　[2] 蒋力帅，马念杰，白浪等. 巷道复合顶板变形破坏特征与冒顶隐患分级[J]. 煤炭学报 2014，39（7）：1205-1211
　　作者简介：
　　魏晋忠（1982-），甘肃兰州人，采矿工程师，毕业于中国矿业大学，从事煤炭开采研究工作。