王新國(guó)

(1.神東煤炭集團(tuán)榆家梁煤礦，陜西 神木 719300；2.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024)

0 引言

神東礦區(qū)淺埋煤層開采綜采工作面礦壓非但沒有因采深較淺而減小，反而出現(xiàn)異常強(qiáng)烈的礦壓顯現(xiàn)，地面出現(xiàn)臺(tái)階下沉、工作面發(fā)生壓架現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[1-2]。榆家梁煤礦目前正在開采的4-2煤層、4-3煤層和5-2煤層埋深基本在250 m之內(nèi)，埋深較淺，因此，淺埋煤層開采的一些研究成果可供借鑒和參考。對(duì)榆家梁煤礦已有礦壓觀測(cè)資料及科研項(xiàng)目研究成果的分析總結(jié)，為日后榆家梁煤礦及公司類似條件下綜采工作面開采頂板災(zāi)害防治及液壓支架選型、頂板控制提供了參考和指導(dǎo)作用。

綜采工作面初采期間、正常開采期間、末采期間、過大斷面空巷、上覆集中煤柱、溝谷富水區(qū)、沿空留巷等特殊條件下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及支架適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)地分析總結(jié)。結(jié)合榆家梁煤礦已采綜采工作面特殊條件下開采經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各種條件下頂板災(zāi)害防治技術(shù)進(jìn)行總結(jié)歸納。運(yùn)用綜采工作面初末采及過上覆集中煤柱、大斷面空巷、薄基巖富水區(qū)、斷層等特殊條件下的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，指導(dǎo)相鄰及類似地質(zhì)條件下綜采工作面的安全回采，避免發(fā)生大的漏矸、冒頂及壓架事故，同時(shí)也為綜采工作面液壓支架選型提供參考依據(jù)。

1 煤層地質(zhì)條件概況

榆家梁煤礦4-2煤頂板不穩(wěn)定、裂隙發(fā)育、直接頂易冒落，4-3煤局部頂板破碎、與4-2煤層間距小(21 m左右)，局部在溝谷地帶，需通過薄基巖段，5-2煤頂板堅(jiān)硬，不易垮落。在綜采工作面初末采及過上覆集中煤柱、大斷面空巷、薄基巖富水區(qū)等特殊條件下發(fā)生頂板事故的幾率較大，容易發(fā)生大的漏矸、冒頂及壓架事故，影響礦井安全生產(chǎn)工作，是頂板管理的重點(diǎn)。

4-2煤層頂板巖性以泥巖為主，大部分屬易冒落的半堅(jiān)硬巖石，風(fēng)化區(qū)屬易冒落的軟巖石。底板巖性多為泥巖，均一致密，但屬不穩(wěn)定型，遇水泥化，產(chǎn)生底臌現(xiàn)象。

4-3煤層頂板巖性以粉砂巖為主，次為中、細(xì)粒砂巖，大部分屬中等冒落的半堅(jiān)硬至堅(jiān)硬巖石。底板巖性多為粉砂巖、泥巖，致密塊狀，屬較穩(wěn)定型。

5-2煤層頂板北部巖性以中粒砂巖為主，南部巖性以粗粒砂巖為主，大部分屬易冒落的半堅(jiān)硬至堅(jiān)硬巖石。采掘資料表明，5-2煤層頂板巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，其次為砂質(zhì)泥巖、薄層粉砂巖，煤層頂板屬中等冒落。底板巖性以粉砂巖為主，僅中部東部有兩小區(qū)，分別為泥巖和細(xì)粒砂巖，絕大部分應(yīng)屬穩(wěn)定型，次為不穩(wěn)定型和較穩(wěn)定型。采掘資料表明5-2煤層底板巖性以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主。

2 頂板事故案例

2.1 初采期間頂板事故

榆家梁煤礦5-2、4-3煤層初采實(shí)踐表明，綜采工作面初次來壓強(qiáng)度較大，初采期間采空區(qū)懸頂面積大，老頂大面積垮落時(shí)，可能產(chǎn)生工作面颶風(fēng)、切頂、片幫和漏矸等。

43308工作面長(zhǎng)度為300.6 m，推進(jìn)長(zhǎng)度為2 147.38 m。工作面煤層直接頂為粉砂巖，厚度0～1.5 m，平均厚度1.15 m；老頂為中砂巖，厚度12～12.65 m，平均12.35 m；煤層底板主要為泥巖。工作面于2012年12月7日開始安裝，12月20日安裝完畢，12月21日開始聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)，推進(jìn) 6 m后于12月22日進(jìn)行了初采強(qiáng)放，放頂效果較好。工作面安裝176臺(tái)平頂山煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的工作阻力為7 600 kN的二柱掩護(hù)式液壓支架，2012年12月25日早班檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)工作面90#～130#支架立柱安全閥大部分泄液(此時(shí)支架行程正常，約為800 mm)，且大部分支架PM32上顯示的支架壓力已達(dá)到45 MPa，個(gè)別達(dá)到50 MPa以上(安全閥開啟壓力為41 MPa左右)，此時(shí)工作面已累計(jì)推進(jìn)33 m。工作面停止檢修，繼續(xù)組織生產(chǎn)，當(dāng)煤機(jī)割煤至第3刀煤時(shí)，工作面90#～104#支架頂梁下沉嚴(yán)重，立柱行程明顯變小，支架頂梁與電纜槽之間的距離太小導(dǎo)致煤機(jī)無法通過，工作面90#～104#架共計(jì)23臺(tái)支架壓死。

2.2 末采期間頂板事故

42213綜采工作面為榆家梁煤礦4-2煤布置的最后一個(gè)綜采工作面，推進(jìn)長(zhǎng)度1 289.3 m，工作面長(zhǎng)度246 m，煤層厚度5.6～6.7 m，平均6.22 m，設(shè)計(jì)采高5.6 m，煤層傾角1°～3°。工作面采用傾斜長(zhǎng)壁后退式大采高一次采全厚綜合機(jī)械化采煤法，采用全部垮落法管理頂板。

42213綜采工作面距與回撤通道14.4 m貫通時(shí)，工作面中部支架壓力變化明顯，預(yù)計(jì)工作面中部向前推進(jìn)4 m左右來壓。決定提前1.4 m即距回撤通道14.4 m開始掛網(wǎng)。割煤6刀，此時(shí)距回撤通道貫通剩余9.3 m，老頂在工作面前方切斷，壓力明顯增大，片幫嚴(yán)重，工作面中部煤壁由于壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)變酥，超出支架頂梁前端1.5～2.5 m的煤體沿頂垮落，隨后在煤機(jī)機(jī)身段冒落大塊矸石(長(zhǎng)7 m，寬3 m，厚1.3 m)蓋在運(yùn)輸機(jī)上導(dǎo)致不能及時(shí)推溜并拉架，頂板得不到有效控制。最后在工作面中部61#～93#支架發(fā)生大面積冒頂，冒頂段最大冒落高度達(dá)8 m，端面1.5～2.3 m，導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)被壓死無法開啟。42213工作面末采冒頂現(xiàn)場(chǎng)及示意圖如圖1、圖2所示。

圖1 42213工作面末采冒頂現(xiàn)場(chǎng)

圖2 42213工作面末采冒頂示意圖

2.3 過集中煤柱期間的頂板事故

在回采過程中，受地質(zhì)條件、地面構(gòu)筑物、邊界和回采工藝等影響，遺留的順槽間煤柱、切眼煤柱、回撤通道煤柱以及房采煤柱等，對(duì)下層煤開采存在不同程度的影響[3-4]，4-2、4-3煤與5-2煤的間距大，影響較小，但煤層間距較小的4-2煤遺留集中煤柱對(duì)4-3煤的開采影響較大，在4-3煤回采過程中出現(xiàn)過頂板急速下沉、漏頂、支架壓死等現(xiàn)象。

43308工作面北部為4-3煤輔運(yùn)、膠運(yùn)和回風(fēng)大巷，西側(cè)為43307工作面采空塌陷區(qū)，東側(cè)43309工作面正在準(zhǔn)備，南側(cè)為井田邊界，上部13～17 m有42208工作面采空塌陷區(qū)，距切眼872 m有42208工作面切眼遺留集中煤柱，煤柱寬21 m。

43308工作面煤層直接頂為灰色粉砂巖，以長(zhǎng)石石英為主，泥質(zhì)膠結(jié)，厚度0～1.5 m，平均厚度1.15 m，老頂為灰色及灰白色中砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，厚度12～12.65 m，平均12.35 m，偽底為深灰色泥巖，遇水泥化嚴(yán)重，厚度0.20 m；直接底為灰色粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，具有緩斜層理及水平層理，厚度3.46 m。

43308工作面推進(jìn)至872 m處，上覆前方為42208工作面切眼集中煤柱，煤柱寬度21 m，長(zhǎng)度貫穿于整個(gè)43308工作面，開始推進(jìn)過程中，隨著推進(jìn)距離增加，工作面礦壓逐漸顯現(xiàn)劇烈，主要表現(xiàn)在煤壁片幫、炸幫，頂板離層、切頂、安全閥個(gè)別開啟、支架壓力局部達(dá)到40 MPa以上，回順超前支護(hù)范圍內(nèi)頂板有掉渣、離層現(xiàn)象，運(yùn)順副幫煤壁上方有炸幫、響聲和局部片幫現(xiàn)象，當(dāng)推進(jìn)至42208煤柱下方為15 m時(shí)，礦壓達(dá)到最大，工作面經(jīng)過一刀煤(約為40 min)的時(shí)間后，25#～60#架采高由2.2 m下降到1.9 m左右，煤機(jī)由機(jī)尾將運(yùn)輸機(jī)拽回返空刀至30#～60#架進(jìn)行快速推進(jìn)甩壓并割頂、割底擴(kuò)大采高。

此時(shí)，機(jī)尾130#架以后開始冒頂，掉落大塊矸石，煤機(jī)無法通過，停機(jī)進(jìn)行放炮處理，并將支架全部超前拉出，頂在煤壁上，不允許有空頂部分，放炮處理大塊矸石后，繼續(xù)開機(jī)生產(chǎn)，先將機(jī)頭30#～60#段多加一刀，將工作面前半部采高擴(kuò)大后，返回機(jī)尾進(jìn)刀，煤機(jī)繼續(xù)推進(jìn)兩刀煤后，冒頂已經(jīng)擴(kuò)大到100#架，直到推進(jìn)至42208切眼煤柱另一邊緣，冒頂才得以控制，壓力逐漸變小。

綜采工作面過上覆集中煤柱區(qū)域時(shí)，由于工作面處于上覆煤柱應(yīng)力集中區(qū)域，因此，工作面頂板壓力將會(huì)增大，礦壓顯現(xiàn)明顯。已有研究結(jié)果表明：綜采工作面出煤柱階段煤柱上方兩塊關(guān)鍵體形成的三鉸式結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，兩塊關(guān)鍵體會(huì)隨下部巖層的下移而發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致下煤層關(guān)鍵層斷裂塊體上覆載荷的過大而失穩(wěn)，這是造成此階段工作面動(dòng)載礦壓發(fā)生的根本原因。當(dāng)煤層厚度較大，直接頂較薄，煤層間距較小時(shí)，也有可能引發(fā)下煤層工作面進(jìn)煤柱階段的動(dòng)載礦壓。

2.4 工作面過薄基巖富水區(qū)

由于溝谷區(qū)域，基巖薄，頂板穩(wěn)定性較差，直接頂強(qiáng)度較低，掘進(jìn)工作面頂板狀況差，常伴有頂板淋水，支護(hù)強(qiáng)度不足的現(xiàn)象，綜采工作面過溝谷地段時(shí)隨工作面推進(jìn)頂板形成基巖全厚切落，無彎曲下沉帶，老頂無法形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，冒落帶高度增大，等效直接頂厚度變大，頂板鉸接點(diǎn)上移，工作面支架基本處于壓力減弱區(qū)，形成來壓步距短，壓力持續(xù)，峰值壓力小等極易發(fā)生冒頂事故。

3 頂板管理措施

3.1 綜采初采期間頂板管理

強(qiáng)制放頂：為保證綜采工作面初采安全，防止初采期間頂板災(zāi)害，綜采工作面初采推進(jìn)5～6 m時(shí)，對(duì)切眼進(jìn)行強(qiáng)制放頂。爆破孔沿切眼“一”字形布置，炮眼中線距切眼中線1 m(副幫側(cè)，4-3煤0.75 m)，孔徑90 mm，傾角30°，長(zhǎng)度8～32 m，垂深4～16 m(炮眼深度與老頂關(guān)鍵層厚度有關(guān)，最深的炮眼垂深應(yīng)超過老頂關(guān)鍵層)。其中強(qiáng)放炮眼掏槽眼8個(gè)1組，輔助眼每3個(gè)1組，5-2煤輔助眼規(guī)格為18 m、21 m、24 m；炮眼間距與頂板巖性有關(guān)，頂板巖性越致密、越穩(wěn)定，炮眼間距越小，如5-2煤屬于穩(wěn)定型頂板，炮眼間距8 m，4-3煤炮眼屬不穩(wěn)定—較穩(wěn)定型頂板，炮眼間距10 m，老頂特別穩(wěn)定的情況下，可采用雙炮眼布置，即每組炮眼的最深炮眼平行布置兩個(gè)炮眼。炸藥使用煤礦許用水膠炸藥，使用導(dǎo)爆索、電雷管引爆，裝藥系數(shù)為0.7。

超前支護(hù)：回順超前支護(hù)采用三排單體支護(hù)，間排距為1.5 m/1.5 m，初次來壓后改為兩排單體支護(hù)，間排距為1.5 m/2 m；運(yùn)順超前支護(hù)距離不小于25 m(18根)，回順超前支護(hù)不小于20 m(15根)。

礦壓觀測(cè)：工作面初次來壓前，要加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)觀測(cè)，重點(diǎn)關(guān)注頂板動(dòng)態(tài)和老頂懸空情況。

警示要求：初次來壓前，在支架上必須拴防倒繩，行人嚴(yán)禁在大腳前行走，在兩端頭支架側(cè)用帆布密閉，且掛嚴(yán)禁入內(nèi)警示牌，以免誤入造成危險(xiǎn)。工作面所有工作人員及進(jìn)入工作面的檢查人員必須戴防砸頭盔，系好帽帶，否則禁止進(jìn)入工作面。

控制采高：嚴(yán)格控制合理采高，加強(qiáng)液壓支架檢修，確保支架完好，初撐力達(dá)到作業(yè)規(guī)程要求，來壓期間，頂板狀況不好時(shí)采用跟機(jī)拉架，滯后采煤機(jī)前滾筒3#～5#架。當(dāng)頂板破碎，片幫嚴(yán)重時(shí)，及時(shí)拉移超前架。在頂板離層的情況下，采用“帶壓擦頂移架法”。

3.2 綜采工作面末采頂板管理

神東礦區(qū)煤礦多采用輔巷多通道方式進(jìn)行設(shè)備回撤，在工作面末采期間，主回撤通道不僅要承受輔回撤通道頂板壓力，而且受工作面超前支承壓力的影響。因此，為保證工作面末采安全，盡可能避開工作面來壓，并加強(qiáng)回撤通道支護(hù)。

回撤通道支護(hù)：加強(qiáng)回撤通道支護(hù)，確保末采期間圍巖狀況良好。為保證貫通撤架時(shí)的安全，必須對(duì)回撤通道頂幫加強(qiáng)支護(hù)。首先對(duì)回撤通道頂板全部采用鐵絲網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，錨索、鋼帶加密支護(hù)，確保頂板穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)主回撤通道副幫聯(lián)巷口進(jìn)行包角補(bǔ)強(qiáng)。回撤通道內(nèi)支護(hù)滿足條件的垛式支架。

預(yù)測(cè)來壓：為確保工作面貫通時(shí)有效避開來壓，工作面末采距離回采通道200 m時(shí)加強(qiáng)礦壓觀測(cè)總結(jié)，以確保準(zhǔn)確預(yù)測(cè)貫通來壓。

合理采高：末采期間工作面壓力顯現(xiàn)較為強(qiáng)烈，表現(xiàn)為工作面煤壁片幫、炸幫現(xiàn)象嚴(yán)重，工作面兩順槽20 m范圍內(nèi)壓力明顯增大，片幫現(xiàn)象嚴(yán)重，工作面要保持合理采高。

快速掘進(jìn)：根據(jù)來壓持續(xù)時(shí)間決定快速推進(jìn)以甩掉工作面壓力，提高工作面與回撤通道貫通后的頂板穩(wěn)定性，以利于綜采設(shè)備的安全回撤。

檢修支架：末采期間，必須提前檢修支架，確保末采期間支架具備良好支護(hù)狀態(tài)。對(duì)支架自卸問題應(yīng)全面處理。及時(shí)更換支架自卸立柱和竄液立柱單向閥，確保支架均能有效支護(hù)頂板。集中更換立柱安全閥，確保其開啟正常，支護(hù)阻力最大化。

3.3 綜采工作面過上覆集中煤柱

針對(duì)4-3煤直接頂較薄，煤層間距較小，直接頂及老頂不穩(wěn)定的情況，上覆切眼煤柱會(huì)對(duì)其造成很大的礦山壓力，有可能引發(fā)下煤層工作面進(jìn)煤柱階段的動(dòng)載礦壓，根據(jù)以往壓死支架的經(jīng)驗(yàn)，4-3煤過上覆集中煤柱時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注與治理。43309工作面巷道布置平面圖，如圖3所示。

圖3 43309工作面巷道布置平面圖

4-3煤綜采工作面過上覆集中煤柱區(qū)域時(shí)，工作面處于上覆煤柱應(yīng)力集中區(qū)域，極易受到上覆集中煤柱應(yīng)力影響，壓死支架，應(yīng)采取以下措施防治頂板事故。

支架選型：工作面配套設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作面的礦壓顯現(xiàn)情況，配置能滿足礦壓需求的支架，宜選用ZY/2.3/1.42型10 660 kN二柱掩護(hù)式液壓支架(回撤通道垛式支架為ZZ18000/16.5/30和ZZ8100/13/25的搭配使用)。

專人觀測(cè)：工作面推進(jìn)至上覆集中煤柱及房采采空區(qū)前100 m時(shí)，區(qū)隊(duì)要每班安排專人觀測(cè)礦壓，并做好觀測(cè)臺(tái)賬，采煤技術(shù)員每50 m做一次礦壓觀測(cè)總結(jié)，有異常情況及時(shí)向總工程師和礦調(diào)度匯報(bào)。

甩壓措施：支架工和控制臺(tái)電工密切注意觀察液壓支架控制系統(tǒng)PM32(或壓力表)壓力值的變化情況。隨時(shí)掌握工作面礦壓狀況，并根據(jù)實(shí)際情況采取甩壓措施。工作面過上覆集中煤柱及房采采空區(qū)過程中，如果工作面某段出現(xiàn)頂板壓力過大導(dǎo)致有支架壓死或大面積冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)時(shí)，立即采取高壓區(qū)加刀，穩(wěn)壓區(qū)甩刀快速推進(jìn)工作面的方式甩壓。

設(shè)備檢修：工作面推進(jìn)至上覆集中煤柱及房采采空區(qū)前100 m以內(nèi)，對(duì)工作面設(shè)備進(jìn)行全面檢修，不得“帶病”運(yùn)行。保證每臺(tái)支架的推、拉、升、降動(dòng)作靈敏，管路暢通，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的檢修和維護(hù)，保證所有液壓支架能夠達(dá)到初撐力，保證所有支架的立柱能夠平衡油缸，安全閥能夠正常開啟。

調(diào)整采高：工作面推進(jìn)至上覆集中煤柱及房采采空區(qū)前50 m以內(nèi)，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行逐漸調(diào)整，適當(dāng)臥底擴(kuò)大采高，推進(jìn)至10 m范圍內(nèi)，采高調(diào)整到正常采高以上0.1～0.2 m，液壓支架支護(hù)狀態(tài)確保良好，接頂嚴(yán)密，初撐力和工作阻力不得低于設(shè)計(jì)值的80%，采用鄰架手動(dòng)及時(shí)移架，以利于維護(hù)頂板。

割煤速度：煤機(jī)司機(jī)在割煤過程中合理控制煤機(jī)割煤速度，保證支架工能夠?qū)崿F(xiàn)跟機(jī)拉架。支架工拉架時(shí)，液壓支架頂梁必須全斷面接頂，達(dá)到初撐力。并根據(jù)頂?shù)装迤秸群侠碚{(diào)整平衡油缸伸縮量，保證支架的合理架型和支架頂梁接頂效果。如頂板完整，支架滯后煤機(jī)前滾筒不大于5架；如頂板破碎，支架要緊跟煤機(jī)前滾筒；如頂板有漏矸現(xiàn)象，支架工必須根據(jù)梁端距盡可能超前拉架，并保證支架接頂效果。推溜工在生產(chǎn)過程中，要隨時(shí)觀察支架初撐力情況，并根據(jù)工作面支架初撐力情況及時(shí)對(duì)支架進(jìn)行二次補(bǔ)壓。控制臺(tái)電工實(shí)時(shí)監(jiān)控液壓支架工作阻力及增阻情況，發(fā)現(xiàn)連續(xù)3架及以上初撐力不足時(shí)，要及時(shí)通知帶班隊(duì)長(zhǎng)查明原因，及時(shí)處理。

連續(xù)生產(chǎn)：調(diào)度室協(xié)調(diào)生產(chǎn)期間，產(chǎn)留有足夠的倉(cāng)位，保證工作面推進(jìn)期間的連續(xù)生產(chǎn)。

大塊處理：工作面生產(chǎn)推進(jìn)過程中，安排爆破工全程跟班，隨時(shí)對(duì)工作面出現(xiàn)的大塊矸石、煤塊進(jìn)行放炮處理，處理前，要盡可能保證煤機(jī)停在機(jī)尾頂板條件較好的位置，從機(jī)尾進(jìn)刀割煤，保證頂板冒落的矸石運(yùn)輸暢通。

3.4 頂板事故的預(yù)防

為確保頂板管理安全，榆家梁煤礦成立頂板管理組織機(jī)構(gòu)，明確分工，落實(shí)責(zé)任，建立頂板管理相關(guān)制度，嚴(yán)格執(zhí)行措施，強(qiáng)化地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和礦壓觀測(cè)工作，加強(qiáng)日常監(jiān)督檢查，定期開展支護(hù)質(zhì)量、頂板管理專項(xiàng)檢查活動(dòng)，在大斷面及易冒頂區(qū)域及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，重點(diǎn)環(huán)節(jié)制定針對(duì)性安全技術(shù)措施進(jìn)行落實(shí)[5-6]。同時(shí)加強(qiáng)人員培訓(xùn)與頂板事故應(yīng)急演練，有效杜絕了頂板安全事故。在礦井頂板管理方面，具體采取了以下措施。

嚴(yán)格執(zhí)行礦壓觀測(cè)制度：制定下發(fā)了《榆家梁煤礦礦壓觀測(cè)管理辦法》，明確分工職責(zé)，落實(shí)獎(jiǎng)罰制度，通過認(rèn)真觀測(cè)各頂板離層儀數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)綜采回采工作面礦壓記錄，并使用礦壓觀測(cè)軟件進(jìn)行礦壓分析，基本掌握了各煤層、各盤區(qū)基本頂初次來壓步距、周期來壓步距等礦壓規(guī)律，編制了《榆家梁煤礦綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及頂板控制技術(shù)手冊(cè)》，為工作面安全回采提供參考。

嚴(yán)格落實(shí)頂板支護(hù)：礦井根據(jù)各煤層頂板條件，合理制定巷道支護(hù)參數(shù)，采用錨桿+錨索支護(hù)方式，輔助以冷拔絲網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)、圓鋼鋼帶、W鋼帶和π型鋼帶支護(hù)頂板，在大斷面及易冒頂區(qū)域施工木點(diǎn)柱、木垛、架設(shè)工字鋼棚等加強(qiáng)支護(hù)，對(duì)已冒落區(qū)域巷道采取道木充填剎頂，架設(shè)工字鋼棚等方式進(jìn)行處理。并結(jié)合榆家梁煤礦地質(zhì)條件變化及井下實(shí)際支護(hù)情況，優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，做到技術(shù)、安全和經(jīng)濟(jì)的最佳結(jié)合。

認(rèn)真執(zhí)行綜采工作面初次放頂工作和加強(qiáng)末采管理：各綜采工作面初采推進(jìn)5～6 m時(shí)，對(duì)切眼進(jìn)行強(qiáng)制放頂。爆破孔沿切眼“一”字形布置，炮眼中線距切眼中線1 m(副幫側(cè)，4-3煤0.75 m)，孔徑為90 mm，傾角30°，長(zhǎng)度8～32 m，垂深4～16 m，5-2煤掏槽眼及輔助眼的最深鉆孔布置雙眼。初末采等關(guān)鍵時(shí)期對(duì)工程質(zhì)量和頂板狀況進(jìn)行重點(diǎn)管控，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)檢查，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)措施。

加強(qiáng)構(gòu)造帶、特殊地段頂板管理：在構(gòu)造帶附近的井巷工程、掘進(jìn)面迎頭、采煤工作面上下出口、切眼口，順槽三角區(qū)等地點(diǎn)，制定有效的防范措施，加強(qiáng)支護(hù)；順槽三角區(qū)按規(guī)定及時(shí)退錨，懸頂超過規(guī)定時(shí)，采取堆積沙袋等措施，防止頂板冒落形成颶風(fēng)。工作面在遇到?jīng)_刷、薄基巖、火燒區(qū)、煤層變化帶等地質(zhì)構(gòu)造和出現(xiàn)煤巖酥軟、裂隙發(fā)育、頂板離層、片幫增加等現(xiàn)象時(shí)，提前對(duì)頂板、兩幫加強(qiáng)支護(hù)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，消除安全隱患。另外要求各班組每班開工前對(duì)作業(yè)區(qū)域的頂板、兩幫進(jìn)行詳細(xì)巡查，嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。

回撤通道重點(diǎn)支護(hù)：礦井采用輔巷多通道方式進(jìn)行設(shè)備回撤，回撤通道采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿+錨索+金屬網(wǎng)+W鋼帶加密支護(hù)(在頂煤不足300 mm時(shí)掛設(shè)鋼筋網(wǎng))，回撤時(shí)提前支設(shè)大阻力垛式支架輔助支護(hù)。

加強(qiáng)頂板事故預(yù)防與應(yīng)急演練：礦井每年年初根據(jù)主要頂板類型和可能發(fā)生的頂板事故，制定針對(duì)性的頂板災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、現(xiàn)場(chǎng)處置方案和頂板應(yīng)急演練計(jì)劃，每年適時(shí)演練。

4 結(jié)語

針對(duì)淺埋深下綜采工作面冒頂事故發(fā)生的類型及原因分析，要加強(qiáng)綜采工作面頂板的支護(hù)能力，選擇合理的采高、配備合理阻力的支架，并對(duì)經(jīng)常發(fā)生冒頂事故的地方要重點(diǎn)分析，采取合理、有效的安全技術(shù)措施，制定最佳的開采方案。還要加強(qiáng)作業(yè)人員的防災(zāi)、抗災(zāi)能力，遇到冒頂事故時(shí)，能夠及時(shí)采取措施降低事故造成的危害，從而保證煤礦安全生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行。