煤礦采掘工作面頂板管理問(wèn)題的處理方法探析

李永建

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)煤炭的需求也在增加，礦業(yè)公司也在擴(kuò)大。在煤礦工業(yè)中，安全是最重要的問(wèn)題。在煤礦中，工作面頂板最容易發(fā)生安全事故，需要加強(qiáng)管理。下面描述了煤礦工作面頂板管理中存在的問(wèn)題以及為解決這些問(wèn)題而采取的措施。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘;工作面頂板管理;措施

加強(qiáng)頂板管理是煤礦開(kāi)采的基本任務(wù)之一;一般來(lái)說(shuō)，煤礦事故是由于頂板管理不善的可能性相對(duì)較高，這不僅會(huì)給煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益造成損失，而且還會(huì)給煤礦企業(yè)造成損失。煤礦工人受傷的人數(shù)表明了頂板作業(yè)的重要性，因此迫切需要加強(qiáng)頂板作業(yè)。

一、導(dǎo)致煤礦采掘工作面頂板事故的原因

調(diào)查顯示，我國(guó)煤礦安全事故的主要原因是工作面頂板管理不善。以下是對(duì)我國(guó)煤礦工作面事故原因的分析。

1.受煤壁周?chē)蛩氐挠绊?。煤礦是在地下開(kāi)采的，因此受地質(zhì)條件的影響最大。在開(kāi)采過(guò)程中，一旦主裂縫受到影響，煤層頂板應(yīng)力可能會(huì)變得更加復(fù)雜，導(dǎo)致松散巖塊的增加，最終導(dǎo)致采礦作業(yè)。在支護(hù)或噴射作業(yè)中，煤層的低強(qiáng)度，加上噴射過(guò)程中產(chǎn)生的破碎現(xiàn)象，極有可能導(dǎo)致頂板壓力過(guò)大，導(dǎo)致第二次塌陷，最終導(dǎo)致頂板事故。

2.工作面兩端位置的影響。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，工作面兩端的機(jī)頭和機(jī)尾位置必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的地形條件來(lái)確定。在移動(dòng)過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)的溢出會(huì)導(dǎo)致不同程度的頂板支護(hù)，如果支護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致頂板的整體支護(hù)和脫落，并導(dǎo)致頂板事故。在實(shí)踐中，施工人員往往難以控制工作面末端相對(duì)于直接頂板的位移。因此，在移動(dòng)過(guò)程中，必須根據(jù)實(shí)際工作面情況，有秩序地移動(dòng)巷道底部，以避免由于頂板松動(dòng)而造成的塌陷。

3.頂板破碎造成的事故。在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，工作面塌陷很可能是由于斷層區(qū)煤層變薄造成的。因此，在實(shí)踐中，施工人員通常使用粘土材料填充巖層，以提高巖石的穩(wěn)定性和完整性。此外，視程度破壞臭氧層的礦井井下爆炸導(dǎo)致的巖石，其結(jié)構(gòu)或變更其形式，必然會(huì)導(dǎo)致壓力增加頂板，當(dāng)壓力達(dá)到允許的最大值頂板會(huì)有冒落的現(xiàn)象發(fā)生，歸根結(jié)底，影響業(yè)務(wù)效率。

4.放頂線周?chē)绊斒鹿?。一般?lái)說(shuō)，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，如果開(kāi)車(chē)的速度進(jìn)入煤層太快，屋頂?shù)南鲁了俣葘⒃絹?lái)越快，形成大量的大型免費(fèi)巖石塊，這柱子上也有很大的影響。因此，在實(shí)際的煤炭開(kāi)采過(guò)程中，如果周?chē)捻斁€的不穩(wěn)定性可能不僅影響整個(gè)煤層的穩(wěn)定性，但也導(dǎo)致屋頂列返回時(shí)下降的現(xiàn)象，從而威脅到施工人員的施工安全，延遲拆除。

5.巷道掘進(jìn)事故。采礦工作本身是極其危險(xiǎn)和危險(xiǎn)的，巷道掘進(jìn)事故是采礦工作的重要組成部分。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，工作失誤等往往會(huì)導(dǎo)致礦井破裂、塌陷，甚至嚴(yán)重塌陷。因此，在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，必須采取合理的支護(hù)措施，保證掘進(jìn)安全，有效防止巖石墜落。

二、頂板管理問(wèn)題處理方法

1.加強(qiáng)局部厚煤層頂板的安全管理。隨著能源的短缺，煤炭資源開(kāi)采程度越來(lái)越深，各層之間的壓力不可避免地會(huì)產(chǎn)生分離現(xiàn)象，頂板由于無(wú)法承受壓力而失去穩(wěn)定性。為了增加頂板支護(hù)，需要對(duì)厚煤層進(jìn)行加固，提高頂板承載力，降低頂板坍塌事故的發(fā)生概率。目前常見(jiàn)的加固方法對(duì)煤層開(kāi)采的支持，主要如下：首先，雙方的支持方法構(gòu)造帶，所以廣泛的控制，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作方便，從施工隊(duì)伍建設(shè)，施工方法來(lái)填補(bǔ)局部凹陷，取代頂板管理方法，進(jìn)而增加支持組織和科學(xué)的完整性。第二種方法是木棧支撐，它比第一種方法大，操作方便。在施工過(guò)程中，不容易受到外部因素和高度的影響。如果由于工程原因需要提高開(kāi)采高度，可以采用這種方法來(lái)幫助提高礦柱的穩(wěn)定性，盡可能減少礦柱的位移。當(dāng)然，具體的操作方式要根據(jù)具體的開(kāi)采情況來(lái)選擇。

2.工作面穩(wěn)定煤層的頂板安全管理。工作面穩(wěn)定煤層頂板應(yīng)按國(guó)家規(guī)定加強(qiáng)安全防護(hù)。這里涉及到支撐機(jī)構(gòu)的支撐類(lèi)型。支座的選擇應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，以保證底板與頂板之間的連接能夠牢固。在采槍作業(yè)中，必須做好射擊準(zhǔn)備，并對(duì)射擊位置周?chē)?0m處進(jìn)行檢查。如遇特殊地形，可增大檢測(cè)范圍。如發(fā)現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)有損壞，請(qǐng)及時(shí)與項(xiàng)目負(fù)責(zé)人聯(lián)系。頂板支護(hù)是一個(gè)由內(nèi)而外的過(guò)程，也就是說(shuō)，必須保證工人的后路暢通無(wú)阻，爆破后立即支護(hù)，消除頂板的空載作業(yè)。整個(gè)采槍過(guò)程應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行，對(duì)各種問(wèn)題應(yīng)提供技術(shù)支持。

3.掘進(jìn)巷道工作面和頂板安全管理方法。為了適應(yīng)煤礦行業(yè)不斷變化的形勢(shì)，有必要引進(jìn)遠(yuǎn)程疊加支撐和錨索支撐等新技術(shù)。這種遠(yuǎn)程支護(hù)技術(shù)主要用于大型設(shè)備和回采工作面，為回采裝置提供了良好的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了錨桿支護(hù)的不足。同時(shí)，由于巷道頂板位置的特殊性，有必要從兩個(gè)方面入手：一是根據(jù)巷道巖石硬度選擇錨桿長(zhǎng)度。在軟巖的情況下，在頭30米的掘進(jìn)過(guò)程中，一小段巖石會(huì)在0.8米左右松動(dòng)。因此，像泥質(zhì)頁(yè)巖這樣的軟巖在開(kāi)采前留下了1.6米的回旋余地。在堅(jiān)硬的巖石中，巷道相對(duì)穩(wěn)定，在安裝和支撐過(guò)程中不太可能放松。軟巖螺栓和硬巖螺栓的錨固力應(yīng)在20-50kn之間，這是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也保證了前測(cè)梁的使用。

4.穩(wěn)定煤層頂板。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和煤礦行業(yè)的行為準(zhǔn)則，煤層穩(wěn)定的屋頂可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行：首先，確保穩(wěn)定和支撐結(jié)構(gòu)的整潔，搞好質(zhì)量驗(yàn)證工作，第二，煤層頂板的管理應(yīng)該正確使用方法的支持。第三，做好初上期工作之間的銜接，每一個(gè)環(huán)節(jié)安排一個(gè)負(fù)責(zé)人，責(zé)任就會(huì)落實(shí)到個(gè)人身上。第四，在整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中，需要使用頂板動(dòng)力儀來(lái)測(cè)量頂板的支承壓力，以避免因壓力過(guò)大引起頂板崩落事故。

5.提高員工的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。在煤礦工業(yè)中，必須通過(guò)提高兩級(jí)人員的職業(yè)資格來(lái)優(yōu)先考慮安全問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題涉及管理層，他們的決定關(guān)系到工人的安全。

因此，管理人員需要提高他們的教育水平和技能，咨詢(xún)更多有經(jīng)驗(yàn)的工人，并了解在實(shí)踐中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。第二，煤礦工人必須加強(qiáng)安全教育，增強(qiáng)他們的責(zé)任感和安全意識(shí)培養(yǎng)，定期提供教育和安全培訓(xùn)，重點(diǎn)在安全領(lǐng)域采取的預(yù)防措施在解決地雷問(wèn)題的及時(shí)向工人提出的所有問(wèn)題，并提高他們的安全意識(shí)。此外，還需要更多的專(zhuān)家和技術(shù)人員來(lái)提高煤炭開(kāi)采的可靠性。

頂板支護(hù)力不足、頂板崩落等問(wèn)題直接影響煤礦生產(chǎn)安全，威脅著煤礦職工的生命安全。相關(guān)作業(yè)人員必須提高安全意識(shí)，不斷提高施工技術(shù)，確保各施工環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，有效提高煤礦開(kāi)采的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)

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