摘要：文章论述了采煤工作面大倾角采煤如何进行顶板管理，为公司其它矿井复杂地质条件下安全高效开采提供借鉴。
   关键词：煤矿  大倾角   采煤   顶板管理
1、前言
同富新煤业有限公司位于乡宁县管头镇上善村一带，由原天行健、冷坡、通盛三个矿井整合而成，井田面积11.8937km2，批准2#-10#煤层（2#煤层为采空、破坏区，现开采10#煤层），探明储量2927万吨，设计可采储量1474万吨，生产能力60万吨/年，服务年限17.5年。10201工作面位于一水平二采区10#层，沿工作面推进方向长度为1000米，工作面长度为190米，煤层平均厚度约为2.65m，煤层倾角0～10度。
2、工作面地质及水文地质概况
  10201工作面北部和西部无巷道，南部有东辅运、胶带、回风，东部10203掘进巷道。地面无村庄和建（构）筑物，回采对地面设施无影响。10201煤层顶底板情况：老顶砂岩6.25m，直 接 顶K2石灰岩4.24m，直接底泥砂岩10.25m。受区域构造体系的控制和多期次构造作用的叠加影响，构造形态以褶曲为主，同时伴生北东～南西走向的张性断裂。地层走向、倾向、倾角变化较大，总体上为一倾向南东的单斜构造，地层倾角0-10°。
10201胶带运输顺槽长度1210m,距切眼240米处揭露f1正断层，断层要素E71°N<30°，H=1.2米。
10201辅助运输顺槽长度1020m，420米处揭露f2正断层，断层要素E23°N<30°，H=2.0米，调向后未发现断层发育至10201工作面内，回采时需加强观测；10201辅助运输顺槽450米处揭露无炭柱，顶板破碎，为黄泥和灰岩交叉填充，陷落柱长轴为40米，短轴为30米。
工作面北西侧是F58正断层，F58#断层位于原通盛煤业公司矿权范围之内，原主、副井筒均未穿过该断层。断层走向NW-NE ，倾向NW ，断层倾角75°, 最大地层断距35m，区内延伸距离1320m,东南端延伸于井田外。
  坑透成果分析，本次探测发现一处异常区。异常区位置为切眼向外250米，推断该异常区受褶皱影响。
  水文地质情况：
（1）顶板水：K4、K3、K2石灰岩，为10#煤层直接充水含水层，厚度变化大，裂隙溶隙较发育，地表泉流量0.002－0.102L/s，根据（台头）神角详查区606#钻孔抽水试验该含水层段单位涌水量为0.0094-0.133L/s.m,属富水性弱～中等的岩溶溶隙裂隙含水层。
井田内K4、K3、K2石灰岩大多出露于山谷底部或半山腰，岩溶裂隙地下水大多在有利地段排泄于地表河流；在侵蚀基准面以下，则通过裂隙排泄于深部奥灰岩岩溶裂隙之中。而在隔水条件相对较好的低凹地段才有可能保存，并形成一定的富水范围，对10#煤层的开采形成危害。
上述是10#煤层顶板K2石灰岩导致的顶板水水害。
    （2）老空水：根据《地面电法勘探报告》和井下水文地质物探，2#煤层的积水区JS9、JS11、JS16、JS19、JS21及采空积水异常区9对回采工作面构成影响，局部区域可能裂隙较发育，容易导通上覆2#煤层老空水。已经对2#煤层的积水区进行了有针对性的放水，施工11个钻场，27个钻孔，放水量约1800m³，以保证生产安全。
（3）钻孔水：10201回采工作面内存在X5地质钻孔，作业期间密切关注钻孔是否封孔良好，是否作为导水通道存在，提前做水害预报。
（4）断层水：在10201工作面西北侧存在F58正断层，落差35m，距辅助运输顺槽末端很近，设计留设50m防隔水煤柱；从目前已掌握和揭露的断层情况推断，该区可能仍有断层存在，但由于对断层相关资料掌握不够，会给设计和生产带来一定的盲目性；f1断层发育至10201工作面，可能导致局部顶板破碎，形成导水通道，对回采工作产生影响。
3、当前现状
   10201工作面现已推进147m，工作面机头处揭露一地质构造，该断层为两条正断层叠加，落差14米，支架18#—42#为全岩，充填物为灰岩、泥岩且该段坡度达23°，支架50#—83#顶板下切1.5米，顶板为灰岩，继续向前推进至167m时，走向和倾向坡度持续加大，26#-42#支架中局部支架不接顶、漏顶、歪斜，机道及架间矸石滚落，支架有咬架、倒架、串液等现象，造成工作面移架、推溜困难。
4、顶板与支护管理
工作面安装ZY7200/20/40D型掩护式支架128台，过渡支架ZYG7200/20/40D型3台，端头液压支架ZYT25000/22/42D型2台，对顶板实行全部垮落法控制。最小控顶距为4.69m，最大控顶距为5.49m。基本架与过渡架支护高度2000—4000mm，初撑力30Mpa，工作阻力7200KN；端头支架支护高度2200—4200mm，工作阻力25000KN；工作面辅助运输顺槽、胶带运输顺槽超前支护均使用DW31.5-250/100单体液压支柱配合长度4000mm的11#工字钢联合支护，以确保两顺槽顶板支护可靠。
5、顶板控制管理
  同富新煤业大部分工作面地质构造复杂，压力大，不仅影响工作面推进速度，产量底，而且直接影响采煤工作面安全。为此，针对此工作面进行研究，摸索研究，采取行之有效的措施。
一是强化队伍管理。抓班组单元，严把“三关”。班前排查关，消除人的不安全因素，为安全生产筑起第一道防线；严把现场交接班关，保证交接班“交”与“接”的清楚，使交接班不遗留安全问题；严把班后总结关，每班必须对班前工作安排、班中工作落实及班后存在问题进行认真总结，对三班存在问题进行分析、对比和落实。
二是改变采煤工艺。采面过断层时，全岩巷道岩石硬度大，采煤机截割有困难时，考虑炮采工艺，采用锚杆挂网、扶U型棚临时支护措施，确保推溜和拉架顺利进行。
三是调整端头支护。严格控制采高2.8m，当前采用的单体支柱加钢梁不能完全保证顶板来压时的安全，根据专家建议，工作面支架要合理调斜，使机尾空区宽度缩小，一方面保证机尾滚筒可割透煤体，最关键还是确保空区的顶板安全。经过实践，工作面调斜机头超前机尾16米，控制坡度不超过20°，后续推进过程中采面坡度尽量控制在18°以下，减少运输机阻力及采煤机牵引难度。
四是严防顶板漏矸。对26#-42#架漏顶段进行临时支护，溜槽靠煤壁侧打单体柱、斜戗圆木进行挡矸，支架前使用单体柱、挂金属网片及皮带挡矸，确保架间及机道清理矸石人员安全；采煤机司机以及支架工在上方支架里侧间隔3架以上远程操作；在斜坡段，刮板输送机禁止拉空，必须留有余煤余渣。
五是强化设备管理。在工作面变坡点停机检查采煤机抱闸、截齿、齿套等完好情况，坡道禁止停机;严禁设备过载运行，强行切割硬度较大岩石；在设备检修方面，除日常加大检修力度外，集中组织大型机电设备维护、保养、更换工作，。
六是抓好支架管理。液压支架管理是大倾角采煤的关键，必须坚持“初撑力”第一的观点，以阻力论安全，及时消除支架漏液现象，确保支架工作阻力达到设计要求；出现咬架时，必须坚持从下往上调架顺序的原则，从机头方向开始， 扩帮量控制在0.5m为宜，满足调架要求即可，调架时带压擦顶，力争一次到位，必要时使用单体液压支柱、千斤顶等辅助工具。
七是优化生产布局。针对顺槽掘进过程中揭露的坡度较大断层，采用钻探、物探、化探等多种手段查明地质构造分布形态和产状，进行过构造可行性分析论证；推进过程中实时掌握推进度，优化劳动组织，确保推进度；严格按照“一采一备”进行生产布局，做好跳采准备。
八是做好应急工作。针对10201工作面特点，实现分区预警，编制针对性应急预案，施工人员熟悉避灾线路，备足备品备件。
6、结语
同富新煤业通过实施一系列“组合拳”，确保了特殊条件下大倾角采煤安全、高效、有序进行，为公司其它矿井在复杂地质条件下采煤具有一定的借鉴意义。
参考文献：
（1） 李乃芳.大倾角煤层综采技术实践，煤矿开采2009，（2）.
（2）李鸿维 卢广银.煤矿开采方法，中国矿业大学出版社。