分析煤礦井下采礦頂板管理的要點(diǎn)

胡 儉

(陜煤集團(tuán) 神木紅柳林礦業(yè)公司，陜西 神木719300)

煤炭能夠?yàn)閲?guó)民生活和生產(chǎn)提供重要能源，煤礦具有井下作業(yè)的特殊性，其安全生產(chǎn)一直受到社會(huì)各界的廣泛重視，為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，必須做好頂板管理工作。頂板事故發(fā)生時(shí)冒落的原因各不相同，冒落形式多種多樣，能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)和工人的安全造成極大隱患，為了使冒頂事故的發(fā)生得到有效降低必須在對(duì)頂板冒落發(fā)生原因的基礎(chǔ)上采取針對(duì)性措施。

1 冒頂事故常見預(yù)兆

1.1 大型冒頂事故預(yù)兆

1.1.1頂板預(yù)兆頂板斷裂或者直接頂與老頂發(fā)生離層現(xiàn)象時(shí)頂板會(huì)產(chǎn)生斷裂聲，若老頂與上方巖層發(fā)生斷裂或者離層現(xiàn)象則容易產(chǎn)生類似悶雷的聲音。頂板巖層若出現(xiàn)破碎則會(huì)伴隨掉渣現(xiàn)象，若人工假頂下掉落大量煤渣和碎矸石則出現(xiàn)冒頂?shù)膸茁瘦^高。頂板下沉或者地質(zhì)構(gòu)造均可能造成頂板裂隙的生成，將楔子插入到裂縫中觀察楔子是否會(huì)發(fā)生掉落或者松動(dòng)現(xiàn)象能夠做出判斷。頂板發(fā)生冒落前容易出現(xiàn)脫層現(xiàn)象，問頂方法在脫層檢查中應(yīng)用較廣，若頂板沒有出現(xiàn)問題則聲音清脆，若上下巖層之間發(fā)生脫離現(xiàn)象則頂板之間會(huì)產(chǎn)生空洞響聲。

1.1.2支架預(yù)兆

應(yīng)用單體液壓支柱時(shí)可見支柱損壞量多于平時(shí)，使用金屬支架時(shí)可見支架變形，柱體被壓壞；使用木支架時(shí)支架發(fā)生壓劈和折斷現(xiàn)象。

1.1.3煤壁預(yù)兆

隨著冒頂前壓力的不斷上升，煤質(zhì)會(huì)出現(xiàn)變軟現(xiàn)象，隨著片幫的不斷增加，應(yīng)用電鉆進(jìn)行打眼時(shí)用力更省，而用煤機(jī)器進(jìn)行割煤時(shí)不會(huì)感受到較大負(fù)荷。

1.2 局部冒頂事故預(yù)兆

頂板裂隙內(nèi)存在掉矸、掉渣等現(xiàn)象，小塊矸石大量落下；出現(xiàn)大量張開頂板裂隙，敲開問頂時(shí)能夠聽到異常聲音；有小地質(zhì)構(gòu)造存在于工作面上，對(duì)巖層的完整性造成破壞，從而導(dǎo)致局部冒頂現(xiàn)象的發(fā)生。

2 頂板事故發(fā)生原因

管理和工作人員沒有嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，出現(xiàn)問題后沒有及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施，容易造成安全隱患；地壓活動(dòng)會(huì)加大頂板事故的發(fā)生率；褶曲、斷層等地質(zhì)構(gòu)造導(dǎo)致破碎帶形成，此外，由于層理以及節(jié)理發(fā)育對(duì)頂板穩(wěn)定性造成破壞從而引發(fā)頂板事故；檢查人員在進(jìn)行檢查工作時(shí)沒有認(rèn)真全面的進(jìn)行檢查，敲幫問頂制度未得到有效執(zhí)行；沒有采取合理的支護(hù)方式，支架短缺或者未及時(shí)放置支架導(dǎo)致事故發(fā)生；支架放頂、鑿巖爆破以及采掘順序等不合理，采礦方法缺乏科學(xué)性造成事故發(fā)生。

3 采取有效的頂板事故防治措施

3.1 井巷維修的頂板管理措施

為了減少安全隱患，在維修巷道前必須采取有效的施工安全措施，加強(qiáng)對(duì)片幫的管理力度。完成現(xiàn)場(chǎng)頂板鑒定后制定具體的施工方法然后維修井巷，施工過程中需要保證各項(xiàng)安全措施的順利施行。重視巡回檢查，將懸矸、危石、脫皮等及時(shí)清除掉，采取專門措施維護(hù)嚴(yán)重失修地段，一旦巷道出現(xiàn)異常需要立即進(jìn)行修復(fù)。進(jìn)行井巷維修和斷面擴(kuò)大時(shí)必須確保維修人員的生命安全。進(jìn)行巷道支護(hù)更換時(shí)必須對(duì)臨近支護(hù)進(jìn)行預(yù)先加固，連續(xù)行支架拆除和架設(shè)工作。生產(chǎn)采區(qū)若出現(xiàn)冒頂危險(xiǎn)以及3架或以上支架失效情況時(shí)需要立即采取有效的處理措施。維護(hù)掘進(jìn)工作面并進(jìn)行井巷維修，一旦出現(xiàn)幫頂桿低矮、脫落或者片幫等現(xiàn)象時(shí)需要立即停止作業(yè)，避免發(fā)生頂板堵人以及冒落傷人事故。

3.2 掘進(jìn)工作面冒頂?shù)姆乐未胧?/h3>

不得在工作面進(jìn)行空頂作業(yè)，必須確保應(yīng)用金屬前探梁措施，行爆破前需要采取有效的防護(hù)措施，若支架在爆破過程中遭到破壞需要立即進(jìn)行修復(fù)。進(jìn)行巷道支護(hù)方式選擇時(shí)需要考慮掘進(jìn)頭性質(zhì)，對(duì)空頂距進(jìn)行嚴(yán)格控制。若掘進(jìn)頭遇到層理裂隙發(fā)育的巖層或者斷層褶曲等時(shí)必須縮小棚距。為了使增強(qiáng)巷道對(duì)抗圍巖的力量，必須保證支架具備較強(qiáng)的支護(hù)強(qiáng)度。在進(jìn)行支架型號(hào)的選擇時(shí)需啊喲確保支架具有理想的初承力，避免圍巖與支架間出現(xiàn)空幫或者空頂現(xiàn)象。替換巷道支架時(shí)需先將老支架拆除再進(jìn)行新支架搭建。若巷道存在水患威脅，必須進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象需要立即行探放水工程設(shè)計(jì)并及時(shí)采取有效的探放水措施，一旦發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆，需要立即撤出工作人員并立即采取有效的處理措施。

3.3 采煤工作面的頂板管理措施

必須確保所有支架的牢固性，不得在浮矸或者浮煤上進(jìn)行支架架設(shè)，若支架出現(xiàn)失效或者損壞現(xiàn)象需要立即更換新的支架。采煤工作面必須儲(chǔ)存一定量的支護(hù)材料，不得應(yīng)用受損的單體液壓支柱、摩擦式金屬支柱和金屬頂梁等。不得將不同性能和不同型號(hào)的支柱應(yīng)用于同一采煤工作面中，若采煤工作面地質(zhì)條件復(fù)雜需要采取有效的安全措施。定期檢修采煤工作面，同時(shí)進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn)，確保檢修和實(shí)驗(yàn)結(jié)果合格后再行應(yīng)用。若采煤工作面控頂距無法滿足作業(yè)規(guī)程規(guī)定則需要停止作業(yè)。為了使工作面推進(jìn)速度獲得加快必須推動(dòng)工作面控頂面積的不斷減少，頂板下沉量、支柱荷載與回采工作面空間成正比，空間越大，則頂面下沉量以及支柱荷載增加越大。冒頂和頂板下沉量受工作面推進(jìn)速度影響較大。過慢的工作面進(jìn)度會(huì)對(duì)頂板下沉量造成更大影響，增加木支架折損量并加大金屬支架的壓力，從而導(dǎo)致冒頂?shù)陌l(fā)生。為了避免上述不良現(xiàn)象的發(fā)生必須促進(jìn)工作面推進(jìn)速度的不斷加快。保證采煤設(shè)備選擇的合理性、使空頂距獲得縮小并保證回采工藝的安排的合理性能夠使工作面空頂面積得到減少。

4 結(jié)語

為了提高煤礦安全生產(chǎn)的系數(shù)，必須及時(shí)采取有效措施消除安全隱患，嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程對(duì)前探支護(hù)措施進(jìn)行全面落實(shí)，不得進(jìn)行空頂作業(yè)，同時(shí)需要加大現(xiàn)場(chǎng)安全檢查的檢查力度，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患需要立即進(jìn)行有效處理，除此之外，還需要使采掘工作面的現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)質(zhì)量不斷獲得提升。

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