综采工作面顶板破碎原因分析及控制技术研究

综采工作面采空区顶板垮落不及时控制技术研究应用山西省忻州市保德县邮编：036600摘要：综采工作面两巷采空区顶板管理一直时煤矿井下管理的难题，经常有顶板垮落不及时现象，造成空顶距大，瓦斯积聚、矿压集中，给工作面安全生产带来隐患。

结合矿地质条件及历年综采工作面两巷采空区顶板管理措施，提出综采工作面两巷采空区顶板垮落不及时控制技术及措施，保障两巷采空区顶板随工作面推挤及时垮落，减少悬顶面积，防止顶板及瓦斯事故的发生。

泰安煤业为兼并重组整合矿井，开采区域位于井田西部，12#煤厚度为1.63～5.46m。

煤层倾角2～6°，平均倾角为4°，为提高12102综采工作面两端头顶板管理水平，有效预防顶板事故发生，在正常回采作业过程中，因顶板压力显现不明显等原因，利用专用退锚装置将两端头锚索、锚杆的托盘拆卸，工作面两端头仍无法自然垮落跟进，有必要对采空区垮落不及时进行技术研究。

关键词：综采工作面；采空区；控制技术引言综采工作面两巷采空区主要指运输巷、轨道巷与切眼交汇的部位。

综采工作面回采向前推进，两巷采空区基本顶相续破碎，顶板发生周期性有规律的断裂。

但是综采工作面在回采过程中，两巷采空区大面积悬顶，导致上隅角瓦斯积聚、超限及顶板突然垮落带来的冲击危害。

1、两巷采空区顶板垮落不及时的原因分析两巷采空区顶板垮落不及时主要有两个方面：1、由于顶板相对坚硬，不易垮落；2、由于掘进巷道采用锚杆、锚索等主动支护形式，直接顶和基本定形成悬吊梁，成为一个严密的统一体，增大了顶板的强度，导致两巷基本顶不能产生有规律的周期性垮落，从而加大了两巷采空区的悬顶面积。

2、两巷采空区顶板垮落不及时控制技术2.1锚网支护巷道及时退锚传统管理方法为促进两巷采空区及时垮落，采取对两巷采空区进行卸钢带、端头退锚等。

超前退锚可以人为地减弱顶板支护强度并对巷道顶板应力进行释放，从而达到两端头采空区可及时跟进垮落的目的，超前退锚放顶管理采空区有两种方法：一种是强制退锚房顶，即硬退锚法，通过采用退锚器进行退锚索；另一种是让压退锚法，通过用一些工具将锚索托盘上的顶煤震碎，释放顶板压力，再进行退锚，保证了退锚更方便。

综采工作面顶板事故的原因分析及防治措施摘要：本文探讨了综采工作面顶板事故的原因及相应的防治措施。

首先，从地质、经济、技术和安全等多方面分析了综采面顶板事故的可能原因；其次，结合当前我国综采行业面顶板事故防治状况，提出了加强安全管理、科学合理安排采掘方式和技术改造等防治措施。

最后，从建立监督机制等方面探讨了如何进一步加强面顶板事故防治工作。

关键词：综采面顶板事故原因防治措施正文：一、综采工作面顶板事故原因分析1.1 地质因素综采工作面的顶板事故主要是由于地质因素。

采空区内地质条件不同，节理层变化大、密度不均、岩性复杂等。

如果采掘时未进行全面的地质风险评估、完备的充分的矿山勘察分析，就会出现因地质条件复杂而导致的面顶板稳定性不足、面顶失稳和发生坍塌等事故。

1.2 经济方面综采工作面顶板事故还可能由于经济因素导致。

当采矿企业在经济上压力较大时，将会把采掘速度提升，在加速采掘的同时，安全技术措施得到欠缺，就容易造成面顶板失稳。

1.3 技术因素技术因素也是造成面顶板失稳的常见原因之一。

采矿企业在采掘现场总是缺乏足够的安全技术措施，特别是采掘机械设备及自动化水平落后，容易导致采掘中岩石混乱、爆破过度等情况，甚至会引发采矿面顶板崩塌事故。

1.4 安全管理方面管理不到位也是一个重要原因。

现在，采矿企业的综合管理系统普遍存在信息技术落后、管理力度不够等问题，导致安全技术措施不能得到充分利用，从而大大增加了发生面顶板事故的概率。

二、综采工作面顶板事故防治措施2.1 加强安全管理采矿企业应将安全管理工作作为重中之重，加大安全检查力度、健全管理体系，将安全管理放在更重要的位置，进行客观科学评估，以确保采掘工作安全稳定。

2.2 科学合理安排采掘方式针对不同采矿面和采掘工作，需要根据采空区地质条件，采取合理的采掘方式，并配合安全技术措施，做好安全防护工作，以确保采空区安全稳定。

2.3 技术改造采矿企业应尽快升级更新采掘机械设备，提高工作效率和安全水平，并建立自动化技术，以加快采空区地质状况综合评价进度，实现采矿安全可控。

综采工作面顶板事故原因分析及综合防治应用摘要：针对目前煤矿采煤工作面顶板事故频发和逐渐上升的趋势，简要阐述工作面顶板事故原因、征兆、特征及顶板事故预防和安全处理措施。

关键词：综采工作面；顶板事故；原因分析；综合防治0 引言随着煤矿开采不断深入和发展，顶板灾害逐渐被人们认识，现已成为煤矿井下五大自然灾害之一，顶板灾害的存在，往往给煤矿造成巨大的经济损失，更严重的是直接威胁着煤矿工人的生命安全。

因此，掌握基本的顶板理论知识、找出顶板事故发生的原因并总结过去所发生事故的经验与教训、认识到顶板灾害的严重性并积极做好预防措施已经显得非常重要。

1顶板类型和支护方式1.1煤层顶板类型1.伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3m～0.5m,多由页岩，炭质页岩等组成。

2.直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1m～2m,多由泥岩、页岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

3.基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层这上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。

常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。

1.2顶板常见支护方式顶板常见支护方式有单体支柱支护、液压支架支护、锚杆支护。

单体支柱支护主要是指采用木支架，摩擦式金属支柱、单体液压支柱支护。

液压支架是在摩擦式金属支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的采煤工作面机械化支护设备。

锚杆支护主要是指用金属锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆结合锚网进行支护的一种支护方式。

2顶板事故的形式和特点2.1采煤工作面顶板事故1.局部冒顶事故局部冒顶事故实质上是已被破坏的顶板失去依托而造成。

就其触发原因而言可以大致分为两部分：一部分是采煤工作（包话破煤、装煤等）过程中发生的局部冒顶事故，即在采煤过程中未能及时支护已出露的破碎顶板；另一部分则是单体支护回柱和整体支护的移架操作过程中发生的局部冒顶事故。

煤矿综采工作面的顶板管理方法研究1. 引言1.1 研究背景煤矿综采工作面作为煤矿生产中的重要环节，顶板管理一直是煤矿安全生产的关键问题之一。

在矿井综采作业中，顶板稳定性直接关系到矿井地面的安全和生产效益。

目前煤矿综采工作面顶板管理存在诸多问题，包括顶板下沉、顶板垮塌、钻孔支护不到位等现象屡见不鲜，严重影响了矿井的安全生产。

为了有效解决煤矿综采工作面顶板管理中存在的问题，有必要对顶板管理方法进行深入研究和探讨。

针对当前煤矿综采工作面顶板管理的现状和问题，本文将重点分析支护技术在顶板管理中的应用以及综采工作面顶板管理的关键技术，并探讨顶板管理方法的改进和创新。

通过对顶板管理方法的研究，将为煤矿综采工作面的安全生产提供有益参考，推动煤矿生产向更加安全、高效的方向发展。

1.2 研究意义煤矿综采工作面的顶板管理是煤矿生产中一个重要的环节，它直接关系到矿工的生命安全和采煤效率。

随着煤矿开采深度的不断增加，顶板管理问题变得愈发突出和复杂。

煤矿综采工作面的顶板管理方法的研究具有重要的意义。

研究顶板管理方法可以提高矿工的工作安全。

煤矿工作面的顶板塌方是煤矿事故的主要原因之一，而合理的顶板管理方法可以有效地预防和控制这种风险，保障矿工的生命安全。

研究顶板管理方法对提高煤矿生产效率也具有重要意义。

通过科学合理的顶板管理方法，可以减少煤矿生产中因顶板失稳而导致的停产时间，提高采煤效率，减少成本。

煤矿综采工作面的顶板管理方法的研究具有重要的现实意义和实践价值。

通过对现有顶板管理方法的分析和探讨，可以为煤矿生产安全和效率的提升提供理论支持和实践指导。

对煤矿综采工作面的顶板管理方法进行深入研究具有重要的意义和价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入了解煤矿综采工作面的顶板管理方法及其存在的问题，探讨有效的顶板管理方式，提高矿井生产效率和安全水平。

通过对支护技术在顶板管理中的应用进行研究分析，总结关键技术，为煤矿综采工作面的顶板管理提供科学的理论依据和实践指导。

综采工作面顶板破碎原因分析及控制技术研究在进行综采工作面生产过程中，当工作面遇地质构造时，难免会出现顶板破碎的现象，针对实际生产过程中综采工作面出现顶板破碎现象，根据现场实际经验，利用拉超前支架、预注马丽散加强对顶板的控制，通过现场的及时管理与正确操作，及时的控制顶板破碎现象，防止冒顶事故发生。

标签：综采工作面；顶板；破碎原因；控制；技术一、工作面顶板破碎冒顶的因素分析（一）地质因素煤与围岩的强度、节理、裂隙、断层、褶曲等地质构造是影响顶板稳定与否的内因；通常煤、岩层强度低，层理、裂隙发育，断层构造带是造成顶板岩层破碎易冒的重要因素。

随工作面开采，煤层与围岩相对稳定的力学结构遭到破坏，顶板岩层应力通过煤层释放给底板岩层，若煤层强度低、易碎，顺板岩层应力无法或完全释放到底板岩层，从而导致顶板破碎。

岩层的层理、裂隙是决定岩体强度的重要特征，层理、裂隙越发育，岩性越弱，强度越低，顶板岩层也越易冒落。

断层、褶曲等地质构造带易造成顶板破碎、易冒，构造带与工作面夹角越小，揭露破碎带越宽，对工作面产生冒顶的影响也越大，断层落差越大；附近涨性构造裂隙越发达，岩性越松软，冒顶可能性也越大。

（二）端面距若冒落程度用冒落范围占工作面总长的百分比表示，端面距越大，冒落程度随之增加（如图1）。

但有的工作面梁端距近为零，仍发生不少冒顶，这说明端面距不是影响顶板冒落的唯一因素，它受诸多因素影响。

（三）工作面推进速度顶板冒落程度与工作面推进速度有直接关系，工作面推进速度增加，工作面支护速度也加快，减少了煤与围岩的变行，减少了工作面冒顶。

工作面推进速度越快冒落程度越小（如图二）。

（四）支架初撑力平均支护强度与冒落程度大致呈双曲线关系（如图三），且明显变化区间在250-300kN/m2之间，低于此阻力端面冒落急剧增加，高于此阻力，对端面冒顶的影响不大，如把支架平均支护强度控制在250-300kN/m2，就会减少端面冒顶。

要保证支架的支护强度首先要确定支架初撑力，其主要原因：（1）支架供液时间短，多支架同时供液；（2）泵站压力不足，阀门及管路漏液；（3）支架立柱、前梁千斤顶窜液；（4）支架上有浮煤、浮矸；（5）工作面底板松软；（6）泵站流量小，主管路内径细，供液不足。

采煤工作面破碎顶板控制技术探究摘要：当前在社会经济飞速发展的背景下，人们对于煤矿资源的需求量越来越大，推动了采煤产业的发展。

一般采煤作业在开展的过程中，容易受到地质构造的影响，发生严重的顶板破碎情况，增加了安全事故发生的概率。

为此，为了确保采煤工作安全高质量开展，本文主要针对采煤工作面破碎顶板控制技术进行了简单分析，希望能够为相关工作者提供参考。

关键词：采煤工作面；破碎顶板控制技术；应用分析引言：煤炭开采过程中经常面临着复杂易变的地质环境，在开采活动以及外界因素的影响下容易发生顶板破碎情况。

再加上最近几年煤炭开采的深度和面积越来越大，顶板破碎现象频繁发生，严重的影响了煤炭开采作业的正常开展。

为此，需要采取相关的技术和措施加强对破碎顶板的控制力度，为采煤作业的开展营造安全的环境，促进煤矿生产活动有序开展。

一、采煤工作面采用的铺顶网与铁锚板破碎顶板控制技术如果综采工作面顶板发生了不同程度的破碎情况，就会对顶板的完整性产生影响。

为了维持顶板的整体性，可以在支架顶梁位置设置相关的金属网。

不过需要对金属网的规格以及网格距进行严格把控。

一般会采用网格距为5cm×5cm，规格为80cm×1000cm的金属网[1]。

为了确保金属网在使用过程中具有较强的弹性和较高的硬度，需要对铺顶网的材质进行严格把控，以免支架受支架顶网的影响。

如果综采工作面区域整体情况比较好，在金属网铺设过程中可以采用单网模式。

如果工作面顶板破碎比较严重而且区域受力比较大，在金属网铺设过程中可以采用双网模式，这样可以提高金属网的强度，以免发生顶板冒落问题，降低了撕网现象发生的概率。

铁锚杆控制技术在应用的过程中需要全面准确的分析综采工作面煤壁片帮形成的过程，通常片帮的形式有三种。

即：面向自由面方式滑落的片帮、进刀方向冒落的片帮、受到挤压煤壁产生裂缝向外移动滚落下来的片帮。

无论是哪种形式的片帮，如果其产生运动矢量现象都会在一定程度上影响自由面，让自由面的煤体出现向下的现象、或者自由面的煤体出现水平向外的现象。

回采工作面顶板事故原因分析及控制措施一、引言回采工作面是煤矿采掘作业的核心区域，在回采工作面的顶板控制中，顶板事故是煤矿安全中不可避免的问题。

顶板事故也是煤矿事故的主要类型之一，其严重程度危害不容小视。

本文将对回采工作面顶板事故的原因进行分析，并提出相应控制措施。

二、回采工作面顶板事故原因分析1、煤层控制系统的不完善煤层控制是回采工作面的重要控制手段，也是顶板控制的基础，如果控制不当就会引起顶板事故。

而一些煤矿的煤层控制系统不够完善，因为技术和设备原因，只能随意的将煤层的高度减低，而不是有效地控制煤层的高度，导致煤层高度过低，顶板达不到适当的固结，进而导致顶板落下，形成顶板事故。

2、矿井体系结构分析不够完善回采工作面和上覆岩石的强度、稳定性和固结变形关系是影响顶板事故的另一重要因素。

如果对于矿井岩层结构、力学性质透彻的分析，通过计算模拟对岩层位移反应、开采煤层压力变化以及上覆矿层变形规律等要素的管理，完善的以数据模型化处理为准并监测调整，能够及时发现异常变化，减少事故概率。

3、技术人员的不足技术人员的能力是影响煤矿回采顶板事故的另一重要因素。

太多技术人员并没有足够的技术水平，也没有足够的经验，他们对工作面的复杂性以及对工人的动态环境的变换的程度了解不够，对控制各种条件、各种设备之间的协同配合程度不够，导致了顶板稳定性不好，顶板事故的发生。

三、回采工作面顶板事故控制措施1、加强煤层控制系统的建设煤层控制是预防顶板事故的重要手段。

加强煤层控制系统的建设，对煤层高度、煤层稳定性和煤层变形进行有效控制，以保证顶板的稳定。

应遵循规范的采掘工艺和采掘完毕后延续激发求生欲的管理准则，减少煤层压力，以减少煤层的变形和顶板事故。

采用优化的煤层控制系统也是保障煤矿顶板安全的基础。

2、完善矿井体系结构分析尽管现在矿井的分析技术不断发展，但还是需要优化矿井体系结构分析。

通过分析斜层坡道限制煤层和上覆岩石的力学变形，准确预测安全实现开采的条件，以及提高采掘工艺和岩层控制技术的适应性。

综放工作面过断层期间破碎顶板管理摘要：随着煤炭资源需求量不断加大，对于采煤工作提出了更高的要求。

由于采煤地质条件较为恶劣，在工作面回采的过程当中，往往会出现断层现象，综放工作面过断层期间破碎顶板管理难度大，进而影响到开采工作的顺利进行。

关键词：综放工作面；过断层；顶板管理一、断层采煤的安全隐患断层主要是由于地壳的剧烈运动引发地壳断裂而形成的一种特殊的地质构造。

由断层产生的原因可发现，断层采煤的安全隐患主要体现在两方面：一是工作面存在断层使得岩层的整体性遭到破坏，工作面顶及底板自外部产生的压力规律因此发生改变，导致顶板局部受到来自外部的压力，加大了综采工作面的整体外部压力。

若情况严重还会导致整个工作面遭到破坏，从而引发工作面大面积冒顶事故；二是工作面若存在断层，煤层当中的各种水流、有毒气体、有害气体等就可通过断层的断裂带渗入至通道或是储藏仓库，导致工作面出现突发性水灾或是瓦斯事故。

二、综放工作面过断层采煤技术措施分析1.加强支护。

在采煤的过程当中，往往会面临断层现象，在这一过程当中，我们必须要防止出现冒顶现象。

要想更好的解决这一问题，加强对过断层面顶板的支护工作显得尤为重要。

在这一过程当中，我们首先需要需要进行支护的部位就是工作面的上下巷道以及断层周边，该项工作需要充分的结合实际状况来做好支护数量的以及支护质量的控制工作，进而有效提升相关度，确保采煤安全。

2.提高推进速度。

要想有效降低顶板破碎程度，必须要切实提高工作面的推进速度，减少放煤量。

通过结合实际状况，科学合理的加快工作面推进速度，破碎区域不放煤，这不仅有效的提升了采煤效率，降低了成本，而且还充分的确保了施工的安全。

3.控制断层走向与工作面的交角。

从某种程度上来说，断层走向和工作面的交角两者之间是越大越好的，这样一来，能够使断层的断裂构造破碎带在采煤的过程当中减少揭露面积，进而更好的维护断层面。

如果说两者之间的交角太小的话，必须要及时的做好对工作面的调整工作，确保断层走向和工作面两者之间的交角始终保持在25度以上，进而向更好的现维护顶板。

165综采工作面顶板管理，是关于矿山安全高产效率。

地质构造出现后，工作面顶板不可避免地会碎裂。

近年来各主要煤矿企业加强断顶控制研究，加强断顶管理控制的效果显着。

主要控制方法包括卸压顶架、高级车床支撑、平行工作面煤壁拾取梁顶部、碰撞楔形立管、预注浆等。

在实际生产过程中，卸压顶架与高级支架支架协同工作，以最及时地控制破损的屋顶，有效且效果明显。

1 破碎顶板管理施工技艺1.1 及时支护在开采煤矿的时候，工作人员要按照规定去操作采煤机器，通常都是先安装好支架部分然后对采煤机进行开启工作状态，运输机器的功能就是那两边的间距拉开，帮助支架前端以及运输电缆线的托盘之间有很大的间距，并且此时的间距要比一开始预计的间距大。

运输机器在经过移动后，保护装置也会因此展示出自身的保护功能，那么就可以大大降低危害的发生，避免煤矿两侧出现脱落的状况。

并且，伸缩杆在这里也可以辅助支架，增强支架的平衡感，那么就要求技术人员根据实际状况修改伸缩杆的收缩。

1.2 超前支护技术人员在工作中正常的去运用移架的办法，好的特点就是可以控制生产这一方面，但事情总是有利弊的发生，不好的一面就是会出现煤矿两侧出现脱落且面积增大，那么这种办法在实际的应用中还是存在一定的弊端的。

那么超前支架的方法虽然可以保证采矿机器的移动地点是正确的，但是移动是需要力的参与，支架对煤矿顶部施力，就可以避免顶部炸裂的状况出现，这样就可以展示出超前支架的作用。

1.3 处理局部冒顶如果顶部出现了小部分炸裂的状况，就会产生矸石顺着炸裂区向下流失，顶部煤矿的掉落会很大的致使矸石的流失。

那么就要求技术人员要科学的安排探板，对探板做好支架的防护或者撞楔的方法来做好处置。

技术人员还能在炸裂处做好支架，在开始阶段使用打撞楔的方法，但一定要保证木头的长度要相同，并把处理好的木头放在顶部，把方块在最末位的位置插入，用锤子击打砸实，之后就可以将支架移除，除掉顶棚，顶部既可以依靠支架完全撑起。

破碎顶板综采面片帮冒顶的处理与预防破碎顶板是指在矿井工作面上出现中等或严重的失稳问题，其表现为工作面上顶板的开裂、坍塌或掉块等现象。

破碎顶板对矿井开采安全造成了极大的威胁，因此，对破碎顶板的处理与预防非常重要。

本文将从综采面片帮冒顶的原因、处理措施、预防方法等方面进行详细介绍。

一、综采面片帮冒顶的原因1.地质构造和地应力：地质构造的不同和地应力的变化是导致顶板破碎的主要原因之一。

地质构造的复杂性导致了地层断裂和层间夹矸的形成，地应力的差异也导致了不同地层的受力不均衡，从而引发顶板的破碎。

2.综采工作面的动态加载：综采工作面的动态加载是指在采煤过程中，顶板受到了挤压、抬升、垮塌等力学作用。

这些力学作用会导致顶板的应力集中，从而加剧了顶板的破碎。

3.综采工艺参数的影响：综采工艺参数的选择和调整也会对顶板的稳定性产生影响。

例如，综采工作面的推进速度、顶煤厚度、支护方式等工艺参数的改变都可能导致顶板破碎。

4.支护措施的不合理：支护措施的不合理也是导致顶板破碎的一个重要原因。

例如，支护材料的选择不当、支护结构设计不合理、支护参数的控制不到位等都可能导致顶板的破碎。

二、综采面片帮冒顶的处理措施1.及时采取紧急措施：一旦发生破碎顶板的情况，应立即采取紧急措施。

如果顶板破碎严重，需要立刻停止采煤作业，撤离作业人员，及时清理破碎物，并对支护结构进行紧急修复。

2.修复支护结构：对于破碎且失去稳定性的支护结构，应立即进行修复。

修复的方法主要有两种：一是对原有支护结构进行加固，例如增加支撑钢材的数量和规格；二是重新设置支护结构，例如采用更先进的支护材料和结构。

3.减小动态加载：综采工作面的动态加载是导致顶板破碎的一个重要原因，减小这种动态加载有助于减轻顶板的应力集中，从而降低顶板破碎的风险。

减小动态加载的方法主要有两种：一是采用缓解措施，例如减小推进速度、降低矿层冲击、规范支护操作等；二是改变工作面的布置方式，例如改变采煤方向、调整工作面的长度等。