摘要：在特殊地质条件下，煤矿生产作业中利用综采工作面顶板控制技术，加强对生产安全的保障，是我国煤矿事业发展中要着重加强重点研究的问题，结合特殊地质条件环境，以保障矿井生产安全为目的，需要在综采工作面中，合理的使用顶板控制技术，结合不同的生产阶段，提高技术应用水平。本文分析了特殊地质条件下综采工作面顶板控制技术应用的重要性，提出了综采工作面顶板控制技术的要点。

　　关键词：特殊地质；综采工作面；顶板控制

　　我国的煤矿事业现代化建设和发展中，加强对先进技术的运用，目的是要提高生产质量、生产效率。在特殊的地质条件下，针对综采工作面的具体情况，要实施顶板控制工作，合理的选择运用顶板控制技术，确保生产安全，增强矿井中的生产效益，推动煤矿生产活动的顺利实施。

　　1特殊地质条件下综采工作面顶板控制技术应用的重要性

　　综采期间，综采工作面发生顶板初始压力加大的问题，如果顶板较为坚硬，顶板将会出现直接垮落的情况，无法填充采空区空间，甚至诱发安全隐患，因为空顶面积大，支架的工作阻力水平高，因此产生增加了采空区顶板大面积暴露风险。针对该现象，在综采工作面采取顶板控制技术，合理的利用强制放顶技术，可以有效的控制顶板安全事故问题，促使顶板及时垮落，降低安全事故发生几率。特别是在特殊地质条件下，综采工作面的顶板控制技术应用发挥出了重要的功能，加强了对矿井生产活动的安全保障，有利于煤矿企业进入到高效生产安全生产中"。

　　2特殊地质条件下综采工作面顶板控制技术

　　以晋能控股集团沁秀公司岳城2301(下)综采工作面为例，开采煤层的平均煤层厚度达到6.3m，为3号煤，地质结构较为复杂，主要包括了石英长石、云母和黑色矿物。工作面具有单斜特点，按照东向西的方向，以小型断裂构造发育为主，在生产掘进的过程中，揭露两条断层，对回采工作将会产生一定的影响。对特殊地质情况进行研究和分析，应从综采工作面的顶板控制技术应用着手，加强对现场环境的调研分析和技术处理，增强顶板控制的有效性，确保工作面生产活动的稳定运行(2)。

　　2.1矿压控制技术

　　在顶帮围岩破碎的情况下，可能出现断面顶板冒漏现象，以及煤壁片帮问题，这对开采安全、生产效益产生的直接影响，针对上述问题进行缓解和处理，需要从顶板应力状态的改善着手。首先，加强对煤壁片帮状态的改进，利用多种方式控制矿压，包括减小煤壁支撑压力以及对开采范围进行缩小等方式，结合此类现象发生的原因，制定防治技术方案，采取移架处

　　理的方式，促使支架端面距的距离缩短，注重对冒顶高度的合理控制。

　　缩小控顶距，建立起力学支撑体系，在支架同煤壁之间形成整体的力学支撑效果;第三，要充分发挥出前探梁和互帮板的作用，降低顶板冒落风险，以此确保顶板具有有效的水平传递能力，保证支架支撑功能充分发挥出来，使其形成一定的初撑力和工作阻力:最后增强支架推移能力，加强对带压移架的有效方式，提高综采工作面顶板控制技术的应用效果(3)。

　　2.2初采期间顶板控制技术

　　随着煤矿事业的发展，超声孔强制爆破技术已经取得了显著的应用成绩，在技术升级、技术完善的过程中，用于综采工作面初采期间的顶板控制，增强了安全管理的效果。利用超声孔爆破强制放顶技术的过程中，需要在炮眼设计环节进行合理的分析，基于工作面具体情况，设计和调整爆破孔仰角的角度，按照爆破孔仰角30。、最大垂度或最大深度按照25m的标准设计，以一字形状排列。长短爆破眼在端部位置，要按照双向八字形状进行排列，按照同一直线，确保所有爆破孔水平投影的位置规范性，距工作面1m的位置是爆破孔中心线的设计位置。每小组设置3个爆破孔，经过综合分析，如果顶板的坚硬度水平高，应该基于爆破孔布置的同时，增加其他组上的孔的数量，目的是强化顶板爆破效果。采取深孔爆破法，促使顶板垮在采空区域下落，优化顶板控制措施，提高开采活动的安全性，收集和整理工作面的数据信息，对抗压观测的结果加强掌握、运用，对来压时间以及初次来压的步距、矿压强度等数据信息进行确认，强制放顶炮眼管装药新工艺，如图1所示。

　　在综采工作期间应把握时间关键点，及时将支架前探梁打出，保证顶梁接顶具有一定的严密性，在材料运输巷道的两端头进行顶板维护作业的过程中，应以先支后回为原则，选择合理的回收支柱的时间，切忌提前回收支柱。对综采工作面初次来压进行准确判断，消除工作面综采过程中的安全隐患，因为出现顶板大面积垮落的现象，会增加顶板安全事故问题的发生风险，因此在判断初始来压时，要明确标准，对顶板下沉量和下沉速度加强准确的把握。出现阶梯式、有次序的下沉或顶板破碎断裂声音，煤壁大面积片帮支架工作阻力等，均可以作为判断的依据，了解综采工作面初次来压情况，为后续的顶板安全管理提供依据[4]。

　　2.3过空巷顶板控制技术

　　在综采工作面过空巷顶板控制中，了解空巷的基本情况，需要尽可能控制工作面和空巷相遇之后的推进速度以及工作面的暴露面积，从而加强对顶板的有效控制，减少空巷通道期间和工作面的顶板面积，加强支护力度，减少空巷横截面。确保巷道的高度达标，宽度则应低于4.5 m，并进一步加强支护强度，通过空巷时，空巷与工作面平行，此时空巷顶板位置可能会出现难以控制破碎顶板的问题。

　　加强风险防治，采取加固处理措施保护空巷内的顶板，在锚网加木垛的方法下强化支护效果方法，提高空巷支护牢固性，对木垛间距进行适度调整，空巷位置是重要的关注点，还应提前斜摆工作面，对工作面和空巷空顶面积进行调整，减少整体面积，提高生产安全性。例如在工作面机头的推进过程中，遇到一条横贯工作面的空巷，斜角60。，此时需要针对工作面的推进速度以及工作面的暴露面积进行有效的控制，减小顶板面积。降低顶板控制中存在的安全风险，采取上述措施做好支护处理，增强支护强度，确保在综采工作面过空巷期间顶板控制的效果，保证生产安全[5]。

　　2.4破碎岩层顶板控制技术

　　当机械化工作面的生产环节出现了顶板岩石破碎、不稳定的情况时，此时会使得综采工作面中的生产安全受到直接的影响，因为在割煤时，顶板有可能会出现冒落风险或开裂现象。因此在综采工作面的顶板控制技术应用过程中，针对过破碎岩层顶板控制技术的应用，要加强研究和创新，提高过破碎岩层顶板控制技术的应用效果，针对开裂冒落的事故问题进行防范，预防安全隐患进一步扩散的事件。因为机械化工作面的顶板岩层破碎，出现顶板冒落后，还有可能进一步引起瓦斯积聚、透水安全事故，因此在较为复杂的地质情况下，要针对破坏性的事故问题进行早期的防范和治理。利用综采工作面过破碎岩层顶板控制技术，针对工作面的生产安全加强保障，在具体的实践中，对工作面的顶板岩层类型进行调查和分析，如果工作面需要穿过顶板破碎岩层的区域。此时需要采取有针对性的处理方法，加强对顶板安全性的有效控制，可以将凝固材料注入到顶板中，使破碎的顶板形成一个有机整体。在凝固材料的作用下，形成一个系统的凝固体，例如在岳城煤矿2301（下）工作面生产中，煤层厚度6.3 m，顶板存在0.5~2 m的破碎岩层，在回采过程中顶板冒落严重。因此要采取有效的措施，保证回采作业中顶板安全性，提高技术应用的有效性，具体的实践中，要使用液压支架，确保液压支架具有较大的工作阻力效果，保证工作阻力发挥出支护功能，加强对工作面的安全支护、安全保障。选择液压支架时留设0.3 m厚度顶煤，借助其伸缩顶梁功能，增加顶板厚度。在操作支架时，向采煤机后面的支架处位置移动支架，将伸缩顶梁功能打开，推进生产作业，达到支护顶板的安全生产目标[6]。

　　3结论

　　特殊地质条件环境下防范顶板事故问题，需要从综合机械化采煤工作面的顶板控制技术应用中，加强对安全要素的把握。结合特殊地质环境的研究、分析结果，制定相应措施，降低综采事故发生风险，为煤矿行业的长远发展奠定基础。

　　参考文献

　　[1]梁鸿.综采工作面顶板及煤壁的注浆加固效果研究[J].机械管理开发，2022，37（4）：215-216.

　　[2]刘飞.综采工作面顶板巨厚砂岩层富水性精细探测[J].陕西煤炭，2022，41（5）：10-12.

　　[3]谷鹏程.探究煤矿综采工作面顶板控制技术[J].矿业装备，2021（6）：26-27.

　　[4]刘伟，贺昌斌，柴树刚，等.综采工作面顶板探煤厚钻机强度分析[J].机电产品开发与创新，2022，35（4）：149-152.

　　[5]胡英，周金恋.突出煤层综采工作面顶板控制管理技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2022（12）：70-72.

　　[6]张海峰.复杂条件下综采工作面顶板管理[J].能源与节能，2022（6）：125-127.