摘要：工作面在初采初放时采用较为安全的顶板管理，不仅能有效的保证工作面老塘顶板垮落，更能够保障职工的安全、减少设备的事故率，对后期顶板管理打下良好的基础。矿井在回采期间较多的采用全部垮落缓慢下沉方，垮落法离不开人工强制初次放顶，强制放顶必须保证由直接顶到老顶的全部完全垮落。煤矿综采工作面顶板管理不当，会导致工作面支架压死、形成飓风。

关键词：采煤工作面;初次放顶煤技术;方式分析;

采煤面首次放顶时，为有效防止顶板事故，保证采煤面支柱和单体的初撑力，采煤工作面矿压观测数据分析结果是为工作面顶板管理提供的有力的依据。初次放顶过程中采取有效可靠措施进行矿压观测有效的控制工作面岩层范围压力和运动规律，保证立柱有效支撑力，加强顶板控制和支护管理，是确保顶板的稳定性的基础。

本文分析了综采工作面顶板管理的特点和顶板事故的成因，提出了防止顶板事故的措施，以减少顶板事故的发生，确保煤矿安全生产。

一、初次放顶阶段的顶板控制

（一）切眼的技术管理

切眼掘进后由于跨度较大，煤、岩失去应力平衡，顶板岩石强度下降，周围岩石受压力影响巷道空间变形，形成应力集中区。在支护时周围岩石由于多次受到压力的影响，在支护设计、规格、材料、强度等方面都要比普通巷道支护强度大否则整个工作面在后期安装过程中存在较大的危险，所以在支护设计方面应加强，设计后在原有支护的基础上（切眼中部）采用单体配合铰接顶梁加强支护提高岩石的稳定性。

（二）合理选择支架

为完全机械化的开采面选择液压支架时，必须首先考虑液压支架的吨位，包括液压支架的工作阻力和液压支架的末阻力。其次，考虑工作表面的高度。实际开采高度，工作面变化程度以及在整个受控顶板距离内顶板的沉降程度;应该考虑的是，最后选择的结构具有足够的保护强度和耐压性。满足煤层存储条件和设备配套要求后，应考虑液压支架的具体结构，并可以选择液压支架以满足实际生产需要，使综采工作面合理并且可以得到有效管理。提供坚实的基础，确保顶板护理和确保煤矿安全。

（三）直接顶的控制

在回采工作面推进前就必须对顶板采取有效的管控措施，一是顶板二氧化碳致裂深孔爆破法;二是采取煤层注水软化煤层方法进行强制放顶，不管采用以上哪种强制放顶方式，都是破坏工作面上方顶板岩石，所以对矿压的观测分析尤其重要。回采放顶期间从切眼推进开始，在工作面推进4-8m时，要把握好支架立柱的支撑力。每次移架时立柱必须升足初撑力，采用立柱对直接顶进行挤压起到直接顶的二次破坏，使直接顶的顶板4-8m开裂破碎逐渐下沉。应注意支柱的支撑质量和支柱的维护质量，每班次必须保证支架初撑力在24MPa以上，确保泵站压力在30MPa以上。为保证支柱的有效承载能力，支柱可在“擦顶移架”下运行，控制立柱的收缩从而控制顶板下沉，通过支撑的限制力来限制直接顶的下沉状况，主要是为防止顶板突然性大面积垮落发生意外。

（四）老顶的控制（初次来压）

从直接顶的初次垮落到老顶的初次垮落是顶板管理最重要的阶段。随着开采面的推进直接顶板的下沉，老顶应力达到跨度弯曲的极限，基本顶初次破裂在采煤工作面引起的矿压显现叫初次来压。基本顶由于岩层较厚而坚硬悬顶面积较大，一但垮落矿压显现极其强烈。从开切眼到基本顶初次来压时，距工作面切顶线的距离叫初次来压步距。它是反映基本顶岩层稳定性的主要指标。基本顶周期来压是指基本顶初次来压后，随着工作面继续推进，基本顶每悬露一定距离后，就会发生一次断裂及来压现象，形成断距基本相同的周期性来压，其距离叫周期来压步距。有的工作面没有明显的基本顶，所以也就没有初次来压与周期来压的现象。基本顶初次垮落时，工作面距开切眼煤壁的距离称为初次垮落（来压）步距L。L值与基本顶岩性、厚度和地质构造等因素有关，一般为10～25m，少数达到50～70m。初次来压的特点是：工作面顶板下沉量和下沉速度急增，甚至出现台阶式下沉;顶板破碎;甚至出现与煤壁平行的裂隙，有时发生巨大的断裂声;支架受力增大;采空区局部冒顶;煤壁严重片帮。初次来压时，工作面要采取措施，如沿放顶线加强支护、超前架棚增加长度数量、间歇法采煤（采一停二）、强制放落顶板等措施。

二、初次放顶顶板处理工艺的改进

（一）提前对顶板致裂

早期直接放顶的方法安全性往往难以保证，主要无法保证顶板的裂缝和薄弱面的形成不能提供良好条件是初次放顶效果不佳的主要原因。采用顶板二氧化碳致裂深孔致裂爆破法及煤层注水软化煤层方法，可以使顶板提前出现裂隙，形成整体顶板断裂面，加快顶板坍塌的时间。需要注意的是，如果措施过度，会出现工作面顶板破碎、压力提前释放，影响生产设备正常运行。

（二）提高支架立柱的出撑力

支撑性直接关系到顶板的稳定性，影响第一次放顶煤考察的有效性。因此，可以根据采煤面的实际情况优化支架的安装方法，需要增加泵站压力，以增加支柱的安装功率，防止顶板根部的破坏和下沉以及运输道路顶板的下落。保证支架（支柱）初撑力达到作业规程规定，初撑力不足及时进行二次补液，自降的支柱及时更换。

（三）创造老塘侧弱面

技术人员可以利用沿煤矿开采面堆积如山的条件来创建顶板较弱的一侧。工作面老塘侧进行垮落方式。在第一次放顶时，对老塘顶部进行打眼放炮垮落老塘，因此采空区内的顶板可以沿着垮落处逐渐下沉。此外，可以通过注入水来削弱顶板应力，从而采煤工作面老塘顶板形成弱化表面，促使顶板过早破裂。

（四）采取防风暴措施

当采煤面的采空区第一次倒塌时，如果倒塌面积过大，就会发生强烈的风暴，危及工作面内施工人员的生命安全。因此，有必要采取适当有效的风暴对策。例如：工作面老塘老顶未完全垮落前，每隔一刀煤后，顶前溜、拉移支架前提前收回后溜，预防老塘顶板垮落的煤进入煤流，后溜在支架尾梁插板下可以运行，预防刮板运输机压死;严禁老塘顶板垮落的煤块运出，增加老塘实体空间，减少形成风暴的可能性，另可以使用袋装煤粉提前在两隅角及采取安全措施的情況下布置，在工作面的采空区域设置缓冲堆，以减少风暴量。