煤矿回采工作面矿压与顶板管理分析

[摘要]煤矿回采工作面矿压与顶板的管理工作和煤矿的安全问题有着十分密切的关系。做好回采工作面矿压与顶板的管理工作成为煤矿工作得以持续发展的要求。本文将对煤矿矿山的压力以及危害进行分析，对煤矿回采工作面顶板的分类做详细的介绍，然后探究煤矿回采工作面矿压与顶板管理中存在的问题，找出有效的、科学的措施来对控制不同的工作面结构的顶板进行管理。

[关键字]煤矿 回采工作面 矿压 顶板管理 存在问题 有效措施

[中图分类号] TD82-9 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-37-1

在煤矿生产的安全管理工作中，煤矿回采工作面的矿压和顶板管理占据着举足轻重的地位，回采工作面矿压与顶板的管理和控制一直是煤矿安全工作的难点和重点。因此，要对煤矿回采工作面的顶板进行严格的管理和控制，从而保障煤矿工作的顺利进行以及工作人员的生命安全。

1矿上的压力

储存在地下的岩体由于自重的作用通常在开采之前会有一种原岩应力。岩体在开采之前是静止状态的，在开采或者是挖掘的时候就会将原来的原岩应力破坏掉，产生新的原岩应力的分布。当这种新的原岩应力超出了岩石或者是煤炭的最大强度时，就会使回采工作面和巷道周围的岩石或者是煤炭遭到破坏，这种破坏的情况将会一直持续到新的原岩应力形成时才会恢复。这时，煤矿回采工作面周围形成了一个和岩体的原岩应力不同的应力场，这个应力场被称为是二次应力场。所谓的矿山压力就是指为了对煤或者是岩体进行开采，在回采工作面周围的岩体或者是煤炭的上所作用的力。矿上压力会产生一系列的力学现象，比如，岩体的离散、周围的岩体变形、煤炭被压松等。这些都是因为矿上压力的作用，这种压力会给地下的煤炭开采工作带来严重的危害，在影响正常的生产工作的同时，可能会造成对工人人身安全的伤害。

2煤矿回采工作面顶板的分类

以顶板煤层和顶板岩石的特性和相对位置坐为分类的依据，可以将顶板划分为三种不同的类型：

2.1伪顶：所谓的伪顶是指位于煤层的上层，厚度比较薄，而且比较容易垮落的一层顶板，通常伴随着落煤一起垮落下来，伪顶的组成成分一般都是炭质页岩，厚度介于0.3-0.5米之间。

2.2直接顶：直接顶直接位于煤层的上层或者是位于伪顶的上层，组成部分主要是页岩、泥质页岩以及砂质岩等。一般情况下，直接顶会在撤回工作面支架的时候垮落下来， 也有个别情况下，直接顶比较难垮落。

2.3老顶：在直接顶的上方的一层坚硬又厚的岩石，距离直接顶有一定的距离，有的时候也会直接出现在煤层的上方，它的组成部分一般都是石灰岩、砂岩或者是砂砾岩等。通常情况下，它不会随着直接顶的垮落而垮落。

3回采工作面顶板控制中存在的主要问题

煤矿开采工作中的一项重要技术就是顶板管理，矿压问题成为我国煤矿开采工作中急需迫切解决的问题。采场的顶板控制问题越来越凸显出来，因此，必须对煤矿回采工作面顶板控制中存在的主要问题进行了解和把握，采取预防措施来解决。

3.1顶板管理工作不到位。据调查显示，我国许多的煤矿都存在着顶板管理工作不到位的情况。这些煤矿的回采工作面和巷道中通常采用的是木支护的方法，由于木支护的强度比较低，支撑力不够，再加上顶板的管理比较落后，煤矿的回采工作面采取传统的巷道式，所以容易造成各种严重的煤矿伤亡事故。

3.2支柱的工作阻力缺乏保障。顶板或者底板的抗压能力决定着支柱或者支架能否发挥正常的设计能力。顶板和底板的抗压能力和支架以及支柱的总刚度呈正相关，当顶板和底板的抗压能力越强的时候，支护的设计功能也就发挥的更加充分。

3.3支护的稳定性问题突出。如果煤层中的顶板是复合型的顶板，难么这就顶板就会受到支护、支架以及顶板裂缝的严重影响，出现顶板岩层和上位岩层的离层现象。当煤层的倾斜角度越大的时候，推力也就越大，支柱或者是支架也就会被轻而易举的推倒。

4煤矿顶板管理中存在的主要问题

4.1煤矿顶板的岩性不稳定。顶板的质地比较破碎，而且顶板的构造也比较的复杂。这就给煤矿回采工作面的顶板管理工作增加了难度，设置了很多的障碍。

4.2地压增大。煤矿矿井的开采深度增加，地应力也相应的增加，回采工作面中顶板的支护也更加的困难。

4.3深部开采对地压的冲击增大，危害增加。在一些开采条件比较差的煤矿，他们的煤炭的生产力水平比较的低，煤炭开采时采用的技术设备相对也比较落后，并且煤炭开采队伍的整体专业素质和专业能力也比较低。

5对于不同结构的顶板的管理措施

5.1梁式顶板的管理。这种顶板的管理和控制要点是“支与护”，工作人员在对这种顶板进行管理和控制的时候，应该将支柱的可缩量和梁以及梁式的结构相匹配。对于那些比较完整的且比较坚硬的直接顶应该及时的采取放板的措施来处理，实现来压强度的减少。

5.2类拱式顶板的管理。这种顶板的管理和控制的要点是“支与护”，首先是采取能够平衡采区上部类拱结构和工作空间之间失稳的支护强度条件。然后用塑料网来进行护顶工作，从而使直接顶的完整性得到保障。

5.3拱梁式顶板的管理。拱梁式顶板的管理和控制要点是“支“，首先支护的强度应该支撑住直接顶的岩石重量，将基本顶和直接顶的离层数量和距离减少到最小，并能够使采区上部的拱梁式结构和工作空间之间的失稳条件得到平衡。

5.4塌垮式顶板的管理。对于这种塌垮式顶板来说，周期性不够明显，采区工作面的裂缝的方向是沿着工作面的方向延伸的。对于这种顶板的管理和控制的要点是“支“，通过放顶来将顶板的来压强度进行弱化，此外还要将裂缝的方向和工作面的方向之间的角度人工调的大于12度，以此来避免塌垮式结构的局部塌垮。

6结束语

当煤矿进入到深度开采的情况下，就会出现很多的回采工作面矿压和顶板问题。回采工作矿压和顶板的管理工作是保障煤矿的安全的重要内容。只有做好了顶板的管理工作才能够使进行顺利的煤炭生产活动，才能够保障煤矿工作人员的生命和财产安全。所以，煤矿应该根据自己的实际情况，加强对顶板的管理，避免各种安全事故的发生，保障煤矿的正常的生产工作，从而提高煤矿的效益。

参考文献

[1]孟召平，彭苏萍，冯玉等.断裂结构面对回采工作面矿压及顶板稳定性的影响[J].煤田地质与勘探，2006，34（3）：24-27.DOI：10.3969/j.issn.1001-1986.2006.03.007.

[2]王义锋.煤矿回采工作面矿压与顶板管理探讨[J].中国科技博览，2010，（32）：44.