对复杂地质条件下综采工作面顶板控制探析

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1、对复杂地质条件下综采工作面顶板控制探析　　【摘要】综采工作面顶板控制需要考虑到工作的地质条件环境以及综采设备。本篇文章主要就是介绍综采工作面漏垮冒顶控制的基本原则，分析综采工作面片帮及漏垮冒顶的影响因素。同时还简要介绍在复杂条件下综采工作面顶板控制的相关措施。【关键词】综采工作面；顶板控制；复杂条件山西焦煤汾西矿业紫金煤业公司位处霍西煤田灵石矿区与霍州矿区的交界处，因受霍山断层的影响井田内地质构造较复杂，采矿压力较大，因此寻找到科学合理的顶板控制方法，是获得更好的经济效益的有效途径。通过多年的开采，要想对综采工作面的顶板实现良好的控制，应该将更

2、多的注意力集中到工作面顶板冒落的控制、端头区域管理和顶板来压期间的顶板支护。一、综采工作面漏垮冒顶控制的基本原则7综采工作面设备在工作时需要考虑其工作的环境。漏垮冒顶状况是在顶端煤面掉落区或者是散置易碎区与煤壁前方以及上面的破坏区域相关联作为其前提条件。而导致端面漏垮冒顶的直接原因是液压支架状况恶化、冒顶现象严重和煤表面出现片帮等现象构成循环，从而导致单一方面得到调节也无法是综采工作顺利进行。所以，为保证综采工作的进行，端面漏垮冒顶现象需要给予足够的重视以及用有效的方法进行控制。以下是关于如何控制漏垮冒顶现象的原则：（1）尽量防止垮落破碎区与散

3、体区的移动，保证该现象不在煤壁的前端显现。（2）综采时，制造出有力的条件保证剪拉应力区域以及破坏区域之间的交流。（3）在综采时，努力巩固管理工作，尽量减少能够导致端面漏垮冒顶现象的原因。因此，在综采工作面工作时，不同程度的加强技术水平，巩固技术设施，从而减少端面漏垮冒顶的现象。当液压支架的阻力知晓后，那么抑制漏垮冒顶现象有能够得到良好的效用，从而对于提升顶端煤面的稳定性以及液压支架的改善都能有所效用。二、全高综采工作面中片帮及漏垮冒顶的分析2.1端面漏垮冒顶的原因分析端面漏垮冒顶的状况可以分为以下几种：（1）可能引起端面漏垮冒顶的内在原因为顶部

4、端面煤层断裂破碎、层面理纹和节面理纹破损[1]。7（2）长时间工作导致支架强度下降，工作可持续性降低。煤壁片帮和顶端梁部分大量浮层煤导致顶梁支架边角对接不完全，接口缝隙距离加大，端面顶层煤受到双向拉力而破碎断裂。支架随破碎煤层前后移动支撑力降低，使得漏垮冒顶移动范围变得更大。（3）局部部分由于施工时采煤机工作不当煤层分割不平，直接破坏稳定，产生漏垮冒顶。不及时处理可能引发大范围的漏垮冒顶。2.2顶梁上方破碎顶煤的分析一般工程情况中，位于顶梁支架边缘上方存在0.3m～0.5m厚的质地松软平铺的顶煤，也就是造成顶部端面冒顶的最根本因素[2]。存在于

5、支架与顶梁之间导致两者不能良好接顶，工作规定阻力和外部支持力达不到相应要求，分布不合理，进一步使得支护顶板得不到有效保护产生分离破坏。产生该情况的主要原因如下：（1）顶煤在循环过程中需要及时清理，第一循环中的顶煤没有优先处理带入第二次循环，周而复始产生恶性循环，煤层在循环过程中累积，最后导致浮煤。（2）采煤机工作时不能完整割平顶部层面形成不同大小台阶状突起，支架给予支撑力后突起分散支撑力不平均，直接破坏顶部煤层。（3）位于稳定层下方顶部煤过于松软、层理，类似于伪顶，堆积累积后破坏顶梁。2.3片帮顶板冒落的特点及形态7对综采工作面顶板进行观测，从

6、而得出有关的数据。其数据关系和其工作时的顶板冒落的高度所分析的数据，例如表1。因此，顶板冒顶的频率随着其高度的增加而逐渐减小，其稳定性也逐渐增强。但是，在稳定的区域内，稳定时间持续的太长就容易导致稳定层遭受破坏而产生较大程度的顶端冒顶现象。综采工作面顶板的距离与顶端煤面出现掉落高度的现象之间的关系。例如图1中所显示的顶端冒煤随着距离的增加而增加，因此，如图1中显示的情况会有三种不同的状态。（1）轻度的顶端冒落。顶端在冒煤时候的高度不会很大，但是随着情况的不断发生会逐渐趋于稳定。该稳定的情况一般高度到达300～500mm的时候。在这种情况下，顶端

7、冒煤是在采煤机采过煤以后，在原有地方会有落煤现象。同时可能在制动设备的时候，在液压支架会有煤残余。因此，这种状况下就容易导致顶端冒煤的范围较大，同时这种情况的发生的频率也非常的大。（2）滑坡式冒顶现象。滑坡式冒顶指的是在片帮滑落以后，从而导致顶端的煤面掉落。在这种情况下，顶端冒煤都在300～1500mm之间，虽然范围比较小，但是冒顶情况发生的概率还是很大。三、全高综采工作面漏垮冒顶控制的措施3.1加强煤层赋存条件7全高综采工作面在工作的时候要考虑到不同情况下发生的落煤，但是这也要充分考虑到采煤时候的环境状况和煤本身的硬度。煤本身的硬度如果较高的

8、话，那么环境就会比较稳定，就不会产生落煤的现象。煤面硬度比较低的情况下，就容易导致顶端落煤状况。所以，全高综采工作面管理的方式是通过开采环境下，能够及