淺談煤礦頂板事故的成因及預(yù)防措施

周榮哲　侍愛軍　徐瑞靜（山東宏河礦業(yè)集團嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東　濟寧　272000）

淺談煤礦頂板事故的成因及預(yù)防措施

周榮哲侍愛軍徐瑞靜
（山東宏河礦業(yè)集團嘉祥紅旗煤礦有限公司，山東濟寧272000）

煤礦作為生產(chǎn)、生活中的重要能源，對于我國經(jīng)濟社會的發(fā)展有著很大的促進作用，但在煤礦生產(chǎn)過程中，卻頻繁出現(xiàn)各種意外，且這些意外大都是由于頂板導(dǎo)致的。所以，在今后的煤礦生產(chǎn)中，企業(yè)必須采取高效的措施來避免意外的發(fā)生。筆者對此進行了重點分析。

煤礦；煤礦生產(chǎn)；意外；處理措施

1　引言

有關(guān)研究資料顯示，在所有的煤礦意外中，有60%以上都是因為頂板導(dǎo)致的，且70%左右的頂板問題又是在采礦工作面中出現(xiàn)的。因此，煤礦企業(yè)要想提高生產(chǎn)的安全性，就必須高效的解決采煤工作面中的頂板安全意外。要想達到這一工作目標(biāo)就必須開展科學(xué)的煤礦頂板管理工作，只有這樣才能促進煤礦生產(chǎn)的順利、高效進行，大大減少煤礦生產(chǎn)中安全意外的發(fā)生率。筆者結(jié)合自己多年的實際工作，對煤礦采煤過程中頂板問題的成因和治理措施進行了深入論述。

2　煤礦傳媒工作面的意外成因

2.1進行采煤工作時，會受到采煤工作面地質(zhì)狀況的很大影響，工作期間，作業(yè)面可能會出現(xiàn)一些地質(zhì)問題，包括斷層、破碎帶等，這會使頂板安全維護的難度大大增加。且斷層帶內(nèi)通常都含有斷層泥，一旦遇水便會軟化，最終導(dǎo)致坍塌意外的產(chǎn)生。除此之外，斷層的上盤以及下盤礦體節(jié)理裂隙、構(gòu)造是相互交錯的，其中往往會存在泥質(zhì)夾帶，最終便可能導(dǎo)致圍巖破裂，為煤礦傳媒工作和頂板的維修與管理造成很大的障礙。破碎巖體也有可能會導(dǎo)致頂板意外的發(fā)生。首先，開展煤礦采煤作業(yè)時，不可避免的會使其附近范圍出現(xiàn)震動，長此以往，巖體的微觀結(jié)構(gòu)就會發(fā)生變動，最終使巖體結(jié)構(gòu)改變，當(dāng)層面上的滑移超過某一值時，巖體便會解體崩塌，而且出現(xiàn)這種問題時，我們預(yù)先根本無法感知到。其次，巖體的抗拉強度是較差的，若頂板需承擔(dān)的巖體質(zhì)量大于其自身的抗拉強度時，拱頂范圍內(nèi)的頂板巖石便會出現(xiàn)冒落問題。

2.2在采煤工作面內(nèi)必須使用科學(xué)的采煤工藝。實際開展回采工作時，回采工藝對于頂板意外的發(fā)生有很大的影響，若回采步驟有差異，則可能導(dǎo)致的安全意外也會有很大的區(qū)別。比如：若煤壁內(nèi)不存在支護空間的，因此采煤機割煤及爆破落煤后一定要第一時間支護，若支護不夠及時，那么推移輸送機機頭、機尾及替換支護時工作面兩端處，回柱放頂時都會出現(xiàn)冒頂安全事故，還有像炮眼布置不當(dāng)，裝藥量過多、老頂來壓時等等情況都會產(chǎn)生冒頂事故。

3　采煤工作面內(nèi)頂板意外的種類

3.1推垮型冒頂意外。在所有的煤礦采煤工作面安全意外中，推垮型冒頂意外要占到50%左右，且大都發(fā)生在復(fù)合頂板、煤礦開采的最初階段。

3.2壓垮型冒頂意外。產(chǎn)生這一意外的根源是老頂?shù)谝淮蝸韷阂约爸芷谛詠韷?，不過這一意外出現(xiàn)的并不頻繁，不會超過煤礦意外總數(shù)的10%?？墒?，壓垮頂冒頂意外的破壞性極強，所以經(jīng)常會給煤礦企業(yè)帶來不可估量的損失。

3.3漏垮型冒頂意外。板頂松散、破碎巖層、膠結(jié)性較差的再生頂板以及托偽頂是漏垮型冒頂事故發(fā)生的主要原因，當(dāng)采煤工作面作業(yè)遇到過斷層破碎帶時，就一定要進行頂板的控制工作，若無法保證這一工作的時效性，無法高質(zhì)量的完成護頂和封頂工作，就會出現(xiàn)漏頂?shù)纫幌盗袉栴}，并且還會有大量的大塊矸石砸下來，降低支護設(shè)施的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致冒頂意外的發(fā)生。

3.4沖垮型冒頂意外。這一意外多發(fā)于巖層堅硬的地區(qū)，由于采空區(qū)域的懸頂是很大的，所以萬一掉落巨石的話就會運動到煤壁，所設(shè)置的各種支架會因此傾倒，支護設(shè)施的失效便會造成冒頂安全意外的出現(xiàn)。此外，工作面回柱到達上端口的出口位置時，頂板壓力就會集中在某區(qū)域的支架上，此時若未設(shè)置安全保護裝置就拿走支架，就會導(dǎo)致頂板下砸，最終到達附近支架產(chǎn)生冒頂。

3.5局部巖塊冒頂意外。通常在鑲嵌型頂板結(jié)構(gòu)上發(fā)生局部巖塊冒頂事故，頂板受“人”字滑、“草帽”滑影響，或有鍋底狀包裹體，加上支護不及時，空頂面積較大，棚檔不勻等，巖塊可能會順著滑面脫落，最終造成冒頂傷人意外。這一意外發(fā)生時不會有預(yù)兆，因此無法預(yù)防，這便需要工作人員高度重視?？墒?，這些年來局部巖塊冒頂問題的發(fā)生率越來越高，因此我們必須將其作為煤礦采煤工作面頂板管理的重中之重。

4　如何避免頂板安全意外的發(fā)生

第一，深入開展礦井地質(zhì)的研究分析工作，尤其是開采煤層的頂?shù)装鍫顩r，還要認真高效的進行預(yù)測預(yù)報工作。第二，在進行小型構(gòu)造發(fā)育采面工作時，一定要使用科學(xué)的頂板控制方法。還要結(jié)合開采煤層的實際生產(chǎn)狀況，來制定最科學(xué)、高效、適宜的采煤方式，并使用高效、先進的措施來降低采煤工作面頂板意外的發(fā)生。此外，一定要嚴格監(jiān)督工作步驟和技術(shù)方案的制定、審批以及落實，特別是制定地質(zhì)構(gòu)造帶周圍的作業(yè)技術(shù)時，除了要事先對其進行深入探究，了解最新的動態(tài)信息，還必須結(jié)合開采技術(shù)條件的變動，第一時間開展作業(yè)規(guī)程和步驟的健全、完善工作。加強單體液壓支柱工作面支護管理工作，做好“支、護、穩(wěn)、切、控、實、齊”，努力提高工作面的支護質(zhì)量。回柱操作程序要遵守規(guī)章制度以及作業(yè)章程，若作業(yè)地區(qū)應(yīng)力集中或者是存在危險柱，就必須使用遠距離方式開展回柱工作，完成這一步驟后便需要立即開展安全檢查工作。要堅持“工作面支架不合格不回，特種支架不完善不回，和回柱無關(guān)的工作者不回，后路不暢通不回”的原則。對于分層開采的中、底區(qū)以及簡易支架（π型鋼梁或懸移、抬移支架等）放頂煤工作面，一定要依照復(fù)合頂板的方式開展其頂板管理工作。要設(shè)立采煤預(yù)備隊負責(zé)工作面的開碴及收作。若無特殊狀況，則必須使用一隊一面，切忌使用一隊多面的方式生產(chǎn)。

結(jié)語

綜合本文論述，在進行現(xiàn)場采煤工作時，借助長期的工作經(jīng)驗積累、資料記錄，還是能夠在一定程度上預(yù)估頂板安全問題的發(fā)生的，但工作人員一定要認真整理匯總頂板意外的發(fā)生規(guī)律。這對于降低頂板安全意外的發(fā)生率有著非常積極的作用，并且還有利于創(chuàng)建“雙高”煤礦。此外，管理者必須嚴格開展頂板安全管理工作，定期對頂板實施檢查，保證頂板的高質(zhì)量。還要使用先進的預(yù)測方式來預(yù)估施工現(xiàn)場的地質(zhì)構(gòu)造，并科學(xué)的分配工作人員，以最大化的避免頂板意外的出現(xiàn)。

[1]宋振騏.礦山壓力與控制[M].徐州：中國礦壓大學(xué)出版社，1988.

[2]徐永.采礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，1996.

[3]段緒華.煤礦頂板事故防治新技術(shù)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

[4]譚云亮，尹增德.礦山壓力與巖層控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

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