煤矿掘进工作面顶板支护管理技术研究     

煤矿掘进工作面顶板支护管理技术研究     

康彪 丁阳

新疆龙煤能源有限责任公司  新疆乌鲁木齐830000

1. 摘要

煤矿掘进工作面顶板支护是确保煤矿安全生产的重要环节，因此技术研究至关重要，本文概述了当前煤矿掘进工作面顶板支护存在的问题，并提出了相应的管理技术研究方向。本文主要讨论了掘进工作面顶板支护的必要性、现状分析、顶板支护技术改进与创新等内容，为煤矿顶板支护提供了借鉴方法。

关键词：顶板支护  问题  应用  创新  策略

2. 煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的必要性

（1）顶板支护技术标准不统一：目前在煤矿工作面的顶板支护中存在着多种技术标准和规范，导致在不同矿区和不同企业之间的顶板支护方法不一致，缺乏统一的管理标准。

（2）顶板控制困难：由于煤层地质条件复杂、顶板岩石应力不稳定，控制顶板的稳定性是一个长期而艰巨的任务。当前管理中常遇到顶板下沉、顶板断裂、顶板支护材料失效等问题，危害矿工安全和正常生产。

（3）顶板支护成本高：传统的顶板支护技术需要大量的人力、物力和财力投入，维护和维修工作量大，造成煤矿生产成本上升。

（4） 顶板支护技术与矿井布置不匹配：一些煤矿工作面的布置不合理，导致顶板支护技术的应用受限，无法充分发挥其应有的作用。

以上是现阶段煤矿掘进工作面顶板支护管理存在的问题和挑战。为了解决这些问题，进行煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的研究和改进显得尤为重要。接下来，本文将对煤矿掘进工作面顶板支护管理技术进行现状分析，并提出创新和改进的方向。

3. 煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的现状分析

3.1 目前常见的顶板支护管理技术及其应用情况

目前，煤矿掘进工作面顶板支护管理技术主要包括钢架支护、液压支架支护和锚杆支护等。钢架支护是一种传统且常见的方法，通过安装钢架来对顶板进行支撑。液压支架支护则使用液压系统来提供支撑力，相比于钢架支护更加灵活和可调节。锚杆支护则是在顶板上安装锚杆，通过锚杆与煤层连接来实现对顶板的支撑。

3.2 现有技术的特点和局限性

尽管目前存在多种顶板支护管理技术，但各种技术在实际应用中仍然有一些局限性。钢架支护虽然成熟稳定，但由于钢架安装较为繁琐，工作效率相对较低，并且存在锈蚀、腐蚀等问题。液压支架支护虽然灵活可调节，但在某些情况下由于受到液压系统的限制，无法提供足够的支撑力，导致工作面的安全隐患。而锚杆支护由于其依赖于锚固质量，不稳定性较大，容易受到煤岩体移动的影响。

4. 煤矿掘进工作面顶板支护管理技术改进与创新

4.1 新型顶板支护技术的研究与应用

随着科技的不断进步，针对煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的需求，新型顶板支护技术的研究和应用变得至关重要。其中，包括但不限于：钢筋混凝土支护技术、锚杆支护技术、液压支架技术等。这些技术通过提高顶板支护的稳定性和承载能力，使矿井工作面能够更加安全地进行掘进作业。同时，新型技术的研究与应用也需要结合实际情况，考虑到煤层地质特点、工作面空间限制以及采煤机械设备的配合协调，从而使其更好地适应煤矿掘进工作面的实际需求。

4.2 改进传统技术以适应不同条件的需求

除了引入新型技术，改进传统技术以提高适应性也是顶板支护管理技术研究的一个重要方向。例如，对于木柱支护技术，可以在材料选择、加固方法和固定连接方式上进行改进，提高其承载能力和稳定性；对于金属支架技术，可以优化支架结构，提高其可调性和适应性，使其能够更好地应对煤层地质变化带来的挑战。通过对传统技术的改进与创新，可以为煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的提升提供更多选择和可能。

5. 煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的经济效益分析

新技术的引进和应用虽然需要一定的资金投入和人力资源支持，但这些投入对于煤矿的长远发展和经济效益来说是具有明显回报的。首先，通过改进和创新的技术手段，确保顶板支护的稳定性和安全性，可以大大降低岩石坍塌和顶板塌落等意外事件的发生，从而减少了相应的人员伤亡和财产损失。这对于煤矿来说是非常重要的，不仅可以保障矿工的生命安全，还可以保障公司正常运营，避免生产中断和停产带来的巨大经济损失。

其次，技术改进后的顶板支护管理能够使工作面保持稳定，持续进行煤炭开采。相比传统的支护方法，新技术能够提高支护效果和耐久性，延长支护的使用寿命，减少维护和更换支护系统的频率和成本。这不仅降低了生产过程中的费用，还使煤矿能够实现更好地资源利用和生产排程的优化，进一步提升了生产效率和经济效益。

综合来看，虽然初期的投入可能较大，但技术改进后的顶板支护管理可以带来长期的经济回报。通过减少事故的发生、提高生产效率和降低维护成本，煤矿将能够获得更多的收益。此外，还要考虑到社会对于煤矿安全的关注和要求，技术改进可以提高煤矿的社会形象和企业声誉，为企业的长期发展打下坚实基础。因此，在经济效益和社会责任的双重考量下，推进煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的改进与应用是非常值得的。

6.煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的推广和应用策略

    6.1 推广新技术的途径和方法

推广新技术的途径和方法是推动煤矿掘进工作面顶板支护管理技术改进的关键。首先，加强技术交流与合作是一种有效的途径。通过与其他矿区的技术人员进行密切合作，可以共享各自的研究成果和经验，相互借鉴，提高整体技术水平。其次，举办研讨会、培训班等专业活动是向广大矿区技术人员介绍新技术的重要手段。通过这些活动，可以向他们详细介绍新技术的优势和实施方法，促使他们更加了解和接受新技术。此外，制定相关的政策法规也是推广新技术的重要方式之一，明确政府对新技术的支持和推广措施，为技术的创新提供良好的环境。

6.2 应用策略与实施步骤

在推广新技术的过程中，需要制定合理的应用策略与实施步骤。首先，制定详细的应用计划和时间表是必不可少的，这样可以明确推广的目标，并分阶段确定具体的任务。其次，针对不同类型的矿井和地质条件，应制定个性化的实施方案，确保新技术的适用性。因为不同的矿井可能存在差异，需根据实际情况进行调整和优化。另外，对于具备较好条件的矿井，可以先行示范应用新技术，通过实践验证其可行性和效果，为后续的推广打下坚实基础。同时，建立技术应用评估机制也非常重要，及时收集推广过程中的反馈信息，从中获取经验教训并进行针对性的调整。此外，建立良好的互动交流机制，定期与矿区技术人员沟通，分享使用新技术的经验和问题解决方法，可以促进技术的快速推广和应用。

结语

在煤矿掘进工作中，顶板支护是确保安全生产的关键环节。通过对现有技术不断进行研究和创新，提高顶板支护管理水平，能够有效解决当前存在的问题并提升工作面的安全性和稳定性。希望未来能够加强技术研究，推广应用新技术，不断完善管理制度，实现煤矿掘进工作面顶板支护管理技术的持续进步，确保煤矿生产安全。

参考文献：

[1]胡江波. 浅谈煤矿顶板安全管理[J]. 江西煤炭科技, 2018, (02): 170-171.

[2]于健浩, 毛德兵. 我国煤矿顶板管理现状及防治对策[J]. 煤炭科学技术, 2017, 45 (05): 65-70.

[3]王爱生. 浅析煤矿顶板管理的现状与措施[J]. 中国高新技术企业, 2015, (03): 144-145.

作者简介：

康彪，男，1991年3月出生，2013年7月毕业于  兰州资源环境职业技术大学矿山测量专业，2021年7月毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，地质测量工程师，现工作于新疆龙煤能源普阳矿业开发有限公司，主要从事矿井采掘技术工作。