回采工作面冒頂預防和處理分析
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摘要：對回采工作面冒頂發生原因進行歸納分析，并以6206回采工作面為工程背景，對容易出現冒頂地點進行分析，并提出相應的冒頂預防以及處理措施，通過采用冒頂預防以及處理措施，有效的對6206回采工作面冒頂情況進行治理，為回采工作面安全高效的推進創造了良好條件。
關鍵詞：回采工作面;冒頂;防治措施
隨著礦井開采深度的不斷增加，回采工作面地質條件日益復雜，復合頂板、軟巖頂板、地質構造等情況更為常見。對礦井的開采提出了更高的要求[1]。復雜地質條件下頂板的支護工作更為困難，容易在回采工作面位置出現冒頂[2]。相關的研究學者也開展了大量的研究，也取得了顯著的成果。針對礦井回采工作面采取有針對性的預防措施對保證回采工作面安全推進具有重要的意義。
1 冒頂原因分析
開采引起的礦壓顯現是造成回采工作面頂板出現冒頂的一個重要原因。在礦壓作用下，回采面頂板會出現一定程度的裂隙，例如，在頂板上出現裂隙、離層。若未及時采取有效措施，對頂板進行管理，勢必會引起礦壓增大，壓力超過頂板巖層強度時，就會引起頂板出現破碎，發生冒頂事故[3]。
回采面液壓支架的支護強度以及與頂板的接觸情況也是導致回采面出現冒頂的另外一重要原因。當回采面頂板之中裂隙較為發育，頂板較為破碎時，回采面的液壓支架不能對頂板進行有效的支撐會引起頂板冒落。在頂板巖性較好的情況下，若液壓支架存在支護強度不夠也會引起頂板冒落，如：選擇的液壓支架不能與回采面的采深進行匹配，支架的相關支護參數與煤層頂板的巖性，回采面的礦壓顯現特征以及煤層埋藏狀況不適應，也會引起回采面頂板出現冒頂。回采面冒頂事故往往表現出明顯的特征，例如：煤壁片幫、頂板松動、應力集中等[4～5]。
隨著采礦技術以及采礦設備的更新換代，對回采面礦壓顯現規律以及煤壁片幫防止技術的研究已經取得顯著進步，由于回采面周邊環境引起頂板出現冒頂得概率已經顯著的降低，由于回采面工作人員以及設備等主觀原因造成的頂板冒落事故具有增加趨勢?；夭擅嬉簤褐Ъ艹霈F倒架也是造成頂板冒頂的原因，引起回采面支架倒架原因有：采煤機司機未能對煤層頂板進行有效判斷，造成采煤機切割煤層頂板開采，回采面頂板不平整，液壓支架頂梁不能與頂板進行有效的接觸;支架拉架時措施不到位，造成支架重心出現偏移，支架的承載能力變差，引起支架倒架;工作面開采的煤層傾角較大，或者回采面受到地質構造作用，上下竄嚴重，引起回采面液壓支架出現倒架。進而引起頂板出現冒頂。
2 工程背景
2.1 礦井概況
山西某礦6206回采工作面設計開采長度為1050m，回采面斜長195m，開采6號煤層，煤層平均厚度在5.9m，煤層直接頂為厚度在1.5m的泥巖、砂巖互層，裂隙以及節理較為發育，完整性較差。老頂為厚度在5m的中砂巖。開采的6號煤層瓦斯含量在7.3m3/t，煤層具有突出危險性，前期在回采巷道內每隔5m布置一個瓦斯抽采鉆孔。
2.2 頂板容易冒落地點
2.2.1回采面上下兩端
由于回采巷道影響，在回采巷道影響范圍之內，頂板的穩定性較差，同時在回采面的上下兩端空間較大，從而會造成一定的應力集中。在上下兩端移動支護支架或者更換支架時，可能會引起上部巖層出現下沉離層，嚴重時出現冒頂情況。
2.2.2 地質構造發育帶
斷層、褶曲、陷落柱等地質構造影響，會引起煤層頂板出現裂縫，較為破碎，容易出現較大范圍的頂板冒落。通過分析原因可以看出，這種情況下出現頂板的較大范圍冒落是由于煤層頂板巖層受到的載荷較大，致使回采面出現冒落。
3 冒頂預防及處置措施
3.1加強礦壓觀測
礦壓觀測的重點放到回采面周期來壓步距以及初次來壓步距之上，對回采面來壓的持續時間以及礦壓顯著情況進行詳盡的觀測記錄，對回采面液壓支架的工作阻力值、支架活柱下沉量值等參數進行監測，通過計算機軟件，對礦壓顯現規律以及礦壓顯現特征進行分析，以便能夠為制定頂板冒落防治措施提供數據支撐。
3.2加強地質超前預測預報
地質構造是引起回采面頂板出現冒頂的重要因素之一，需要對回采工作面開采區域、采區乃至整個礦井開采范圍進行詳盡的地質勘探，對地質構造情況進行預測，并做好數據的統計，地質勘探工作需要結合物探以及鉆探數據，以便合理、準確的對開采區域內地質構造情況預測，回采面開采倒地質構造影響區域內提前采取防治措施，降低對回采工作的影響。當地質構造影響較為顯著時，對回采工作安全推進造成顯著影響，可以對回采面的布置進行調整，從根本上降低回采面頂板冒落可能。
3.3加強液壓支架管理
確?；夭晒ぷ髅嬉簤褐Ъ芄┮合到y可以高效進行，對供液系統進行及時、嚴格、規范的保養，減少供液系統中的跑、滴、冒、漏等情況，對液壓支架的工作阻力造成影響?；夭擅骈_采要嚴格按照作業規程進行，確保回采工作面可以安全高效的推進。回采面的支架與刮板輸送機之間應保持平直，頂梁與回采面煤層頂板接觸較好，以便可以使得支架能夠較好的對頂板進行支撐。
3.4 注漿加固
煤壁片幫是引起回采面頂板出現冒落的另外一個重要因素，煤層中裂隙較為發育，因而采用注漿方式對煤層進行加固，防止煤壁片幫是可行的。通過先關研究表明，采用馬麗散注漿方式可以有效的充填煤層間裂隙，增大粘聚力以及內摩擦角，將注漿區域形成一個完整性較好的整體，提升整體穩定性，有效的對頂板冒落進行防治，減少回采面頂板出現冒頂得可能性。
3.5加強工作人員培訓
加強對回采面工作人員培訓工作，使其能夠對回采面頂板冒頂機理進行掌握，提高對冒頂危險性的認識掌握防冒頂事故的重要性。通過培訓，可以使得回采面工作人員對冒頂得征兆進行掌握，出現上述情況時及時的采取防治措施，將回采面冒頂防范在初期。
3.6 減少頂板懸露時間
在采煤機推進過液壓支架之后，及時的伸出回采面液壓支架頂梁上的伸縮板，對工作面頂板進行一定的支護，同時也可以降低煤壁片幫的可能性。在回采面的開采過程中經常采用的液壓支架移架方法是帶壓移架方式。
4 總結
回采工作面頂板出現冒頂不僅制約回采工作的快速推進，同時給回采面工作人員安全工作代來隱患。在6206回采工作通過采用礦壓觀測，加強地質預測預報、加強液壓支架管理、煤層加固、加強工作人員培訓、減少頂板懸露時間等技術措施，大幅度的降低頂板出現冒落的可能，并通過對加強回采面頂板管理，消除頂板出現冒頂的可能，確保了6206回采工作安全高效的推進。
參考文獻：
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