摘要：综采作业作为一种高效的机械化回采方式，顶板管理对整个综采作业开展的最终成效有着直接影响。有针对性地开展有效的顶板控制，是实现矿井综合效益提升的必要前提，开展有关探究意义重大。基于此，本文笔者就煤矿综采工作面顶板管理进行简要论述。仅供业内同行参考。
关键词：煤矿；综采工作面；顶板管理；
1 工程案例
某矿区现开采2号煤层，煤层平均厚度为3.5m，直接顶为厚度3.34-21.26m的粉砂岩或中粒砂岩或细粒砂岩；老顶厚度20m以上的中粒砂岩或细粒砂岩；局部有伪顶，厚度小于0.5m的砂质泥岩。某综采工作面可采走向长度2860m，倾向长度233.6m，共布置137台ZY10200/20/42型液压支架。在工作面回采过程中出现局部破碎的顶板漏冒，造成安全生产管理难度增加，同时影响产量和煤质，在工作面老顶来压时尤为严重，为了确保回采安全稳产，提高煤质，经过实践总结后，采取了综采工作面顶板管理专项措施，实现了工作面安全快速开采。
2 综采工作顶板管理技术措施
2.1 确保液压支架初撑力
从现场实践来看，保证支架初撑力，才能确保直接顶和老顶不离层，对于顶板管理有着非常明显的作用。保证初撑力可以从三方面着手：（1）提高泵站压力；（2）减少管路系统压力损失（3）加设增压设备。压力升高需要加强对泵站的维护管理，减少管路系统的压力损失包括减少沿程损失和局部损失，泵站流量一定的情况下，减少沿程损失应增大管径，降低流速和缩短管长；减少局部损失应采用大流量的阀件，避免液流截面的突然变化，减少管道的弯曲等；增压设备有增压器和推移千斤顶增压。另外，在现场施工时，移架是人工操作，部分施工人员为了提升施工速度，支架供液时间往往得不到保障，导致支架初撑力通常情况下均不能达到额定初撑力。所以，严格执行作业规程规定，顶梁与顶板严密接触约3-5秒后，再将手柄回零，以保证达到规定的初撑力。
2.2 带压擦顶移架
对于破碎顶板，若仍选择使用常规方式移架，较难保证顶板完整性，此时，可选择带压擦顶移架方式,最大限度减小顶板暴露面积。如图一所示，采煤机割煤后若采取常规移架方式，降架后最大空顶面积达到6.01m，由于顶板破碎，顶板容易冒落，如果采取带压移架方式，理论上空顶面积1.4m，可以极大减小顶板暴露面积，减少顶板矸石冒落。在具体操作时，可同时打开降柱和推拉手把，及时调整降柱手把，确保顶板和顶梁之间保持一定支撑阻力，使破碎矸石滑向采空区，移架到规定步距后立即升柱。选择使用这种方式，顶板一直处于有支撑力的状态，不会出现明显的松动，对于顶板可实现较好控制。
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图1 液压支架控顶距
2.3 使用合格的支架立柱安全阀
如图二所示，支架工作时的支撑力变化分为三个阶段：开始升柱至单向阀关闭时的初撑阶段t0，初撑后至安全阀开启前的增阻阶段t1,安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段t2。增阻阶段的性能主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能，恒阻阶段的恒阻性与可缩性主要由安全阀来实现。在工作面来压时，由于压力比平时大得多，如果没有可靠的安全阀，液压支架在达到额定工作阻力之前就开始卸载，顶板破碎，顶板下沉量加大，对顶板控制将带来极大不利。
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图2 液压支架阻力特性曲线
2.4 铺设金属网护顶
由于破碎顶板容易出现各种类型的冒落，严重威胁到工作面工作人员安全。因此，通过在顶板铺设金属网的方式，可较好的避免各种类型事故的发生。在具体实施时，考虑到顶板在进入到顶梁之前，顶板已经非常破碎，同时在顶梁的上方也形成了浮矸层，在支架的移动时，浮矸容易从端面或者架间漏下。如图三所示，铺设的顶网可设置为双层顶网，不仅可将破碎的顶板围岩较好的兜住，同时，对提升围岩刚度，增强平均支护强度效果明显，煤壁片帮的问题也可较好的得到防护。
图3 铺设金属顶网示意图
2.5 对破碎顶板进行注浆加固
若顶板破碎程度非常严重，一般的顶板控制措施不能较好控制顶板稳定性，则可选择使用注浆加固的方式，对顶板稳定性进行控制。在注浆加固时，首先需根据顶板具体情况设计钻孔，一般情况下孔深应当超过3m，选择使用气动注浆泵，固定好注射墙体。在进行注浆时，把两根吸料管分别插入马丽散树脂和催化剂桶中，活塞在气马达的作用下运动，由于压力的作用使原料经过活塞进入输料管，输送到注射枪里，通过注射枪注入岩层，原料渗入裂隙，进而快速反应达到加固的目的。
结束语
对综采管理干部、技术人员和操作维护工人，必须进行技术培训，了解综采设备结构、性能，熟悉掌握操作维护技能，制定合理的设备检修维护计划并严格执行，保证设备完好，才能最大限度发挥综采设备的优势。
综采工作面是动态变化的，技术人员要做好工作面压力观测，科学预判老顶周期来压步距，超前预防并采取有针对性顶板管理措施才是关键。
参考文献：
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