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摘要：在煤矿开采中，轻放开采技术因为其自身安全高产高效的特点被得到广泛的采用。但是在实际的工作中，依旧存在着很多的因素影响到轻放工作面安全生产，其中顶板冒落是最为常见的问题。本文就此阐述轻放工作面顶板冒落的原因及相关的解决对策。
关键词：轻放工作面；顶板冒落；原因；冒顶
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
开滦能源化工股份范各庄矿是一座年核定生产能力为470万吨/年大型机械化现代化矿井，在2001年首次引进了放顶煤采煤工艺并在2180（4）工作面试采成功后，在范各庄矿得到广泛的推广使用。B2521S上轻放工作面位于二水平南五石门，是12槽煤层与12槽半煤层合区，煤层以光亮型和半光亮型为主，玻璃光泽，煤层硬度f=0.3～1.1，煤层厚度及倾角较稳定，平均煤厚6.3米，平均倾角12度，两煤层之间的夹矸厚度为0.1米，切眼附近夹矸变厚，最厚达0.8米，中上部含有2~3层黄铁矿结核层，呈细条带或串珠状分。直接顶为3.12米厚的粉砂岩，基本顶为4.42米厚的粉砂岩，直接底为3.06米厚的粉砂岩。工作面共安装ZFQ2400-16/24液压支架114组支护顶板，采用DRB-200/31.5乳化液泵為液压支架供液。在回采过程中，煤壁片帮和端面顶煤冒落现象时有发生，严重的制约了工作面的正常生产，也给安全带来了隐患，因此合理的控制煤壁片帮和顶煤冒落显的尤为重要。
1、轻放工作面顶板冒落的原因
1.1 地质构造影响
断层等地质构造破坏了煤、岩体的完整性，使煤、岩体产生裂隙或者破碎，当在工作面推进至断层等地质构造附近时，煤壁易发生片帮、顶板冒落事故。
1.2 工作面老顶初次来压、周期来压
由于轻放工作面是一次采全厚，煤层直接顶板垮落后不能及时完全充满采空区，工作面老顶初次来压、周期来压的强度都较大；轻放工作面支架上的顶煤受空帮放煤的影响而松动，抗压能力降低，导致老顶压力前移，工作面煤壁及其上方的煤岩处于高应力集中区，故工作面老顶来压时容易发生煤壁片帮、架前冒落。
1.3 工作面采高影响
采煤工作面采高过大，一是造成煤壁重心上移，煤壁不稳易片帮造成冒顶事故；二是不利于支架对顶板的支撑，当工作面采高超过支架的最大支撑高度时，工作面支架不能很好接顶，达不到支护顶板目的，易发生冒顶事故；三是采高过大，采出的空间越大，必然导致采场上部煤层破坏严重，易导致顶煤冒落，从而造成支架接顶不实，引发冒顶事故
1.4支架的完好情况影响
在开采初期，我单位使用的液压支架液压支架服务年限较长，老化严重，跑、冒、滴漏、大柱自降、安全阀漏液等现象普遍，导致支架初撑力和工作阻力达不到对顶板支护达不到要求，导致煤壁片帮，甚至发生了多起冒顶事故。
1.5放煤工操作不当影响
支架上的顶煤移动情况不易观察，各放煤操作人员对放煤量掌握不一致，一旦局部区域放顶煤过多，则工作面局部顶板压力增大，易引起架前冒落。
1.6端面距过大影响：
按照煤矿安全规程规定，工作面端面距不允许超过340mm，当超过时必须采取措施及时支护暴露的顶板，但是在现场操作过程中受人为疏忽因素和刮板输送机弯曲度的影响，不能及时的伸前梁或移架支护顶板，当顶板条件好时，不受影响，一旦顶板那破碎、节理发育和有地质构造时，易发生顶板事故
1.7推进速度的影响：
根据矿压显现规律可以知道，工作面的推进速度和煤壁片帮程度，顶煤破碎程度成反比，当工作面推进速度缓慢时，工作面顶板压力集中到煤壁侧，使煤壁受力增大，造成煤壁片帮，易发生冒顶事故
2、轻放工作面预防冒顶事故的措施
2.1做好地质预报，控制好采高
在B2521S上轻放工作面回采区域共发育11条断层，其中对回采影响较大的断层有6条，落差均超过了2.5米，在揭露这些断层时候，我们要提前编写专门的安全技术措施，并严格按照技术措施施工，控制好顶板，当顶板破碎时要提前联网。建网要求：铺设单层金属网，联网采用走向搭接形式，搭茬沿倾向搭接400mm，走向搭接200mm，网扣呈三角形布置，扣距不大于200mm。可根据现场实际情况铺设双网。同时合理控制采高，本工作面使用的是ZFQ2400-16/24型液压支架，采高应该控制在2.1米左右，防止因采高过大，造成冒顶事故。
2.2加强液压支架检修
加强对液压支架的维修和保养，一是及时更换漏液的安全阀保证液压支架的工作阻力符合规定，二是杜绝液压系统的跑、冒、滴、漏现象，确保液压支架的初撑力不低于泵站压力的80%，支护强度达到要求，减少顶板下沉，防止顶煤离层发生冒顶事故。
2.3规范放煤工操作
一方面加大放煤工教育，要熟练掌握放煤操作技术，严格按照作业规程的要求放煤；另一方面加强现场管理是，当班班长要根据工作面现场隋况认真安排放煤次序、放煤量，对容易放煤的地点不要过度地放煤，不易放煤的地点要想办法合理将煤放出，避免放煤操作的随意性，尽量作到工作面放煤均匀，以保证整个工作面承受压力均衡，防止因局部放煤过多，造成顶板压力增大，而引发顶板事故。
2.4及时支护减少顶板暴露时间
当工作面顶板破碎或节理发育时，机组司机在割煤4-5组后停下来，等支架工将支架伸前梁伸出或者超前移架支护好新暴露的顶板后，在走机组防止一次暴露顶板面积过大，造成冒顶事故，同时在移架时尽可能的小降大柱，使支架顶梁不与顶煤(岩)脱离，保持带压擦顶移架；避免支架的反复升降对对顶板造成二次破坏，发生冒顶事故。
2.5合理推进速度
根据矿压显现规律可知：受采动影响，随着工作面的推进，在工作面煤壁前方形成了，随着工作面不断推进的前移的超前应力集中区，然后超前集中应力对煤壁的压裂过程不是一蹴而就的，他需要时间，因此只要我们加快工作面的推进速度，实现正规循环作业，在一定程度上可以减少集中应力对煤壁的破坏，从而降低煤壁片帮和冒顶的危险性。通过观察对比我们发现工作面以3m/d推进速度可以有效的缓解集中压力对煤壁的破坏。
3、工作面冒顶的处理措施：
当工作面发生冒顶事故，人员要撤到安全地点，待顶板冒落稳定后，由现场班长负责指挥，根据顶板冒顶情况采取措施进行处理：
①首先准备好物料，将注液枪管路接好。
②如果冒顶面积较小时，可直接顺煤壁打板，然后降架挑板。
③如面积较大时，要先将冒落区两侧顶板处理好，采取顺煤壁打板，降架挑板或支架前梁串大板的方法控制顶板，以防止冒顶范围扩大。
④如片帮严重，可采用人工做超前的方法来控制顶板，做超前时使用大板做梁，一端放在支架顶梁上，一端放在事先刨好的梁窝内，在煤壁侧打好贴帮柱，上顶插严背实。
⑤处理冒顶和片帮时，要坚持敲帮问顶制度，要有专人观山。
⑥操作支架准确无误，防止出现误动作，整个处理过程中要保持后路畅通，若需降架要通知周围人员撤到5m以外安全地点后，才可操作。
⑦人员进入溜子道作业时，必须闭溜作业。
结束语
顶板事故在煤矿开采中是最常见的灾害之一，其发生的频率高、人员伤害多、影响时间长，其发生的原因很多，如不进行相关的预防，将造成不可挽回的损失，因此在进行煤矿开采的过程中，对工作面顶板冒落进行预防变得尤为重要，是确保煤矿开采顺利进行的必要措施之一。
参考文献
[1]钱鸣高.矿山压力及其控制,2009(11).
[2]鲍道亮.采煤工作面局部冒顶的地质原因分析[J].煤矿安全,2008(11).
关键词：轻放工作面；顶板冒落；原因；冒顶
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
开滦能源化工股份范各庄矿是一座年核定生产能力为470万吨/年大型机械化现代化矿井，在2001年首次引进了放顶煤采煤工艺并在2180（4）工作面试采成功后，在范各庄矿得到广泛的推广使用。B2521S上轻放工作面位于二水平南五石门，是12槽煤层与12槽半煤层合区，煤层以光亮型和半光亮型为主，玻璃光泽，煤层硬度f=0.3～1.1，煤层厚度及倾角较稳定，平均煤厚6.3米，平均倾角12度，两煤层之间的夹矸厚度为0.1米，切眼附近夹矸变厚，最厚达0.8米，中上部含有2~3层黄铁矿结核层，呈细条带或串珠状分。直接顶为3.12米厚的粉砂岩，基本顶为4.42米厚的粉砂岩，直接底为3.06米厚的粉砂岩。工作面共安装ZFQ2400-16/24液压支架114组支护顶板，采用DRB-200/31.5乳化液泵為液压支架供液。在回采过程中，煤壁片帮和端面顶煤冒落现象时有发生，严重的制约了工作面的正常生产，也给安全带来了隐患，因此合理的控制煤壁片帮和顶煤冒落显的尤为重要。
1、轻放工作面顶板冒落的原因
1.1 地质构造影响
断层等地质构造破坏了煤、岩体的完整性，使煤、岩体产生裂隙或者破碎，当在工作面推进至断层等地质构造附近时，煤壁易发生片帮、顶板冒落事故。
1.2 工作面老顶初次来压、周期来压
由于轻放工作面是一次采全厚，煤层直接顶板垮落后不能及时完全充满采空区，工作面老顶初次来压、周期来压的强度都较大；轻放工作面支架上的顶煤受空帮放煤的影响而松动，抗压能力降低，导致老顶压力前移，工作面煤壁及其上方的煤岩处于高应力集中区，故工作面老顶来压时容易发生煤壁片帮、架前冒落。
1.3 工作面采高影响
采煤工作面采高过大，一是造成煤壁重心上移，煤壁不稳易片帮造成冒顶事故；二是不利于支架对顶板的支撑，当工作面采高超过支架的最大支撑高度时，工作面支架不能很好接顶，达不到支护顶板目的，易发生冒顶事故；三是采高过大，采出的空间越大，必然导致采场上部煤层破坏严重，易导致顶煤冒落，从而造成支架接顶不实，引发冒顶事故
1.4支架的完好情况影响
在开采初期，我单位使用的液压支架液压支架服务年限较长，老化严重，跑、冒、滴漏、大柱自降、安全阀漏液等现象普遍，导致支架初撑力和工作阻力达不到对顶板支护达不到要求，导致煤壁片帮，甚至发生了多起冒顶事故。
1.5放煤工操作不当影响
支架上的顶煤移动情况不易观察，各放煤操作人员对放煤量掌握不一致，一旦局部区域放顶煤过多，则工作面局部顶板压力增大，易引起架前冒落。
1.6端面距过大影响：
按照煤矿安全规程规定，工作面端面距不允许超过340mm，当超过时必须采取措施及时支护暴露的顶板，但是在现场操作过程中受人为疏忽因素和刮板输送机弯曲度的影响，不能及时的伸前梁或移架支护顶板，当顶板条件好时，不受影响，一旦顶板那破碎、节理发育和有地质构造时，易发生顶板事故
1.7推进速度的影响：
根据矿压显现规律可以知道，工作面的推进速度和煤壁片帮程度，顶煤破碎程度成反比，当工作面推进速度缓慢时，工作面顶板压力集中到煤壁侧，使煤壁受力增大，造成煤壁片帮，易发生冒顶事故
2、轻放工作面预防冒顶事故的措施
2.1做好地质预报，控制好采高
在B2521S上轻放工作面回采区域共发育11条断层，其中对回采影响较大的断层有6条，落差均超过了2.5米，在揭露这些断层时候，我们要提前编写专门的安全技术措施，并严格按照技术措施施工，控制好顶板，当顶板破碎时要提前联网。建网要求：铺设单层金属网，联网采用走向搭接形式，搭茬沿倾向搭接400mm，走向搭接200mm，网扣呈三角形布置，扣距不大于200mm。可根据现场实际情况铺设双网。同时合理控制采高，本工作面使用的是ZFQ2400-16/24型液压支架，采高应该控制在2.1米左右，防止因采高过大，造成冒顶事故。
2.2加强液压支架检修
加强对液压支架的维修和保养，一是及时更换漏液的安全阀保证液压支架的工作阻力符合规定，二是杜绝液压系统的跑、冒、滴、漏现象，确保液压支架的初撑力不低于泵站压力的80%，支护强度达到要求，减少顶板下沉，防止顶煤离层发生冒顶事故。
2.3规范放煤工操作
一方面加大放煤工教育，要熟练掌握放煤操作技术，严格按照作业规程的要求放煤；另一方面加强现场管理是，当班班长要根据工作面现场隋况认真安排放煤次序、放煤量，对容易放煤的地点不要过度地放煤，不易放煤的地点要想办法合理将煤放出，避免放煤操作的随意性，尽量作到工作面放煤均匀，以保证整个工作面承受压力均衡，防止因局部放煤过多，造成顶板压力增大，而引发顶板事故。
2.4及时支护减少顶板暴露时间
当工作面顶板破碎或节理发育时，机组司机在割煤4-5组后停下来，等支架工将支架伸前梁伸出或者超前移架支护好新暴露的顶板后，在走机组防止一次暴露顶板面积过大，造成冒顶事故，同时在移架时尽可能的小降大柱，使支架顶梁不与顶煤(岩)脱离，保持带压擦顶移架；避免支架的反复升降对对顶板造成二次破坏，发生冒顶事故。
2.5合理推进速度
根据矿压显现规律可知：受采动影响，随着工作面的推进，在工作面煤壁前方形成了，随着工作面不断推进的前移的超前应力集中区，然后超前集中应力对煤壁的压裂过程不是一蹴而就的，他需要时间，因此只要我们加快工作面的推进速度，实现正规循环作业，在一定程度上可以减少集中应力对煤壁的破坏，从而降低煤壁片帮和冒顶的危险性。通过观察对比我们发现工作面以3m/d推进速度可以有效的缓解集中压力对煤壁的破坏。
3、工作面冒顶的处理措施：
当工作面发生冒顶事故，人员要撤到安全地点，待顶板冒落稳定后，由现场班长负责指挥，根据顶板冒顶情况采取措施进行处理：
①首先准备好物料，将注液枪管路接好。
②如果冒顶面积较小时，可直接顺煤壁打板，然后降架挑板。
③如面积较大时，要先将冒落区两侧顶板处理好，采取顺煤壁打板，降架挑板或支架前梁串大板的方法控制顶板，以防止冒顶范围扩大。
④如片帮严重，可采用人工做超前的方法来控制顶板，做超前时使用大板做梁，一端放在支架顶梁上，一端放在事先刨好的梁窝内，在煤壁侧打好贴帮柱，上顶插严背实。
⑤处理冒顶和片帮时，要坚持敲帮问顶制度，要有专人观山。
⑥操作支架准确无误，防止出现误动作，整个处理过程中要保持后路畅通，若需降架要通知周围人员撤到5m以外安全地点后，才可操作。
⑦人员进入溜子道作业时，必须闭溜作业。
结束语
顶板事故在煤矿开采中是最常见的灾害之一，其发生的频率高、人员伤害多、影响时间长，其发生的原因很多，如不进行相关的预防，将造成不可挽回的损失，因此在进行煤矿开采的过程中，对工作面顶板冒落进行预防变得尤为重要，是确保煤矿开采顺利进行的必要措施之一。
参考文献
[1]钱鸣高.矿山压力及其控制,2009(11).
[2]鲍道亮.采煤工作面局部冒顶的地质原因分析[J].煤矿安全,2008(11).