孫磊

摘 要：本文以破碎頂板控制技術(shù)為研究對象，在分析破碎頂板冒頂?shù)漠a(chǎn)生原理及其規(guī)律的基礎(chǔ)上，綜采工作中如何提升破碎頂板控制技術(shù)的對策，旨在為相關(guān)從業(yè)者提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；破碎頂板；控制技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.044

1 引言

所謂破碎頂板是指針對強度低、整體性差、自穩(wěn)能力較弱的巖石進行維護困難頂板的控制。在實踐中，破碎頂板較常發(fā)生局部冒頂事故，這不利于企業(yè)的安全生產(chǎn)，給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。盡管局部冒頂?shù)姆秶^小，但是其可能帶來的影響卻十分嚴重。在實踐過程中，正由于該問題屬于局部冒頂，因此施工人員常常對這一問題較為忽視。但從實際情況來看，冒頂事故的預(yù)防難度較之于其它冒頂事故更大，因此，探尋科學的解決破碎頂板的控制技術(shù)具有十分關(guān)鍵的重要意義。

2 破碎頂板冒頂?shù)脑砼c規(guī)律

在綜采工作面所控制的區(qū)域范圍內(nèi)，由于破碎頂板處的巖石所具有的強度相對較低，整體性能很差，并且自穩(wěn)能力非常弱，這就使得破碎頂板成為了維護工作上存在一定困難的頂板類型。通過煤礦企業(yè)的生產(chǎn)實踐活動來看，破碎頂板通常會發(fā)生局部坍塌的冒頂事故，給企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟效益帶來不小的損失。局部冒頂?shù)氖鹿拾l(fā)生范圍較之于其它事故來說可能較小，通常在1-2或者3-5架支架范圍內(nèi)，但其在整個事故中的發(fā)生率卻不容小覷。由于較之于其它冒頂事故來講這類事故的防范難度較大，因此，在提出科學的控制技術(shù)對策之前，先深入了解并掌握破碎冒頂?shù)陌l(fā)生原理與發(fā)生規(guī)律就變得十分關(guān)鍵。通常情況下來看，破碎頂板的發(fā)生地帶往往位于斷層帶、褶皺帶等等，從這些地帶的地址構(gòu)造來看，這些地方的頂板很容易遭到下沉以及竭力裂縫發(fā)育嚴重的問題，造成巖石破碎。這往往表現(xiàn)在頂煤或頂板的強度很低，以此，這些頂板在礦石強有力的作用下很容易發(fā)生斷裂，有時是直徑為幾米長的塊狀，有時甚至呈現(xiàn)粉末狀。

（1）斷層的形成破壞頂板完整性。在很多地帶中，由于巖石受到一定程度的擠壓作用，會在該處形成斷層。斷層的形成破壞了頂板的完整性，這樣一來，在斷裂處的附近就會被填充許多粉狀或者泥狀的填充物，造成斷層表面十分光滑，上下層缺乏了附著力，彼此相互分離而將原來的應(yīng)力場分布進行改變，所以說冒頂問題便極易發(fā)生在這些表面光滑的斷層周圍。

（2）地殼運動破壞頂板的完整性。部分巖石在當?shù)匕l(fā)生地殼運動后，由于這些巖石在受到外界壓力下無法承受較大壓力而出現(xiàn)了褶皺。這些褶皺區(qū)的殘余應(yīng)力會對原來的巖層應(yīng)力場的分布產(chǎn)生不小的影響，使得褶區(qū)在背斜與向斜區(qū)域內(nèi)聚集了大量的彈性能，尤其是在小型的褶區(qū)受到影響后，使得頂板布局發(fā)生破碎而影響局部的冒頂。

（3）煤層擠壓破壞頂板的完整性。由于巖石受到煤層擠壓作用的影響，受到擠壓后的巖層或者煤層變薄，同時，頂板在受到擠壓后會形成很多節(jié)理，出現(xiàn)滑動面，這會使得大多數(shù)的頂板十分破碎，極容易形成局部的冒頂。由于受到構(gòu)造的影響，這些巖石會變成形狀各異的巖塊，加之這些巖塊的獨立性使之較易形成局部冒頂，甚至形成大冒頂，冒頂現(xiàn)象的發(fā)生導致巖石的強度降低，形成局部冒頂甚至更大規(guī)模的冒頂事故的產(chǎn)生。

3 綜采工作中提升破碎頂板控制技術(shù)的對策

根據(jù)破碎頂板特點來看，這種破碎頂板不允許冒頂巖石在外暴露時間過長，且面積也不宜太大。若企業(yè)生產(chǎn)工作人員能夠?qū)γ绊斒鹿蔬M行及時的控制與防范則會對企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生有利影響，若冒頂事故得不到應(yīng)有的防范，冒頂事故則會愈來愈大，進而演化成為大范圍的冒頂事故。由此可以看出，在面對控制冒頂事故發(fā)生的工作中，應(yīng)該首先認識到冒頂事故的危害，以及問題的逐步擴張性，將冒頂事故的控制在最小范圍內(nèi)。因此，科學的控制對策應(yīng)該被采取。

（1）加強地質(zhì)工作。應(yīng)有效加強地質(zhì)工作，在工作面回采前應(yīng)該首先提供較為系統(tǒng)、詳細的地質(zhì)說明書，說明書中應(yīng)該包括工作面地質(zhì)構(gòu)造的變化情況、斷層產(chǎn)狀、節(jié)理裂縫和破碎帶以及水的情況等等。

（2）及時掌握斷層性質(zhì)。在進行回采的過程中，技術(shù)人員和回采人員應(yīng)該對當?shù)毓ぷ髅娴臄鄬忧闆r，包括斷層的性質(zhì)、構(gòu)造以及頂板巖石的性質(zhì)和破碎帶情況等等，并通過上述情況對可能發(fā)生的冒頂性質(zhì)與范圍進行科學的預(yù)測，以此展開系統(tǒng)性與計劃性的措施。

（3）加強員工的培訓教育。加強對企業(yè)員工的教育與培訓工作也是提升破碎頂板控制技術(shù)的最有效手段之一。培訓中可以幫助員工對于局部冒頂?shù)奈：σ约翱刂凭植棵绊敼ぷ鞯闹匾杂幸粋€清晰的認識，并在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，將冒頂防止工作做到更細、更科學，爭取將局部冒頂事故危害控制在最小范圍之內(nèi)。

（4）縮短兩端至煤壁距離。在節(jié)理裂隙發(fā)育的鑲嵌頂板中，從位置上說，冒頂現(xiàn)象通常發(fā)生于煤壁側(cè)；從時間上說，冒頂現(xiàn)象發(fā)生于放炮以后，在永久支架還未建立的空頂階段。由此可見，綜采工作應(yīng)該采用超前掛梁、提前打探板等方式，來盡可能地縮短梁端至煤壁的距離以此控制局部冒頂問題的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，破碎性是破碎頂板所具有的最為突出的特性。這種破碎頂板不允許冒頂巖石在外暴露時間過長，且面積也不宜太大。若企業(yè)生產(chǎn)工作人員能夠?qū)γ绊斒鹿蔬M行及時的控制與防范則會對企業(yè)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生有利影響，若冒頂事故得不到應(yīng)有的及時防范與控制，那么冒頂事故的發(fā)生范圍則會愈來愈大，進而演化成為大范圍的冒頂事故，給煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來極為不利的影響。因此，我們應(yīng)在有效掌握冒頂事故發(fā)生原理與規(guī)律的基礎(chǔ)之上，為對局部冒頂實施有效控制，爭取在局部冒頂事故范圍擴大之前積極采取相應(yīng)科學對策，加強對破碎頂板的管理域控制，提升頂板控制技術(shù)，科學掌握并預(yù)測局部冒頂事故，做好總結(jié)工作，由此進行相關(guān)的對策措施，以便切實將問題扼殺于搖籃之中，盡量避免甚至杜絕破碎頂板冒頂現(xiàn)象的發(fā)生，將危害降低到最小限度內(nèi)。

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