采煤工作面頂板事故原因及防治措施探討

文/韓夢(mèng)笑，河南能源義煤集團(tuán)李溝礦業(yè)有限責(zé)任公司

1 引言

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在各類采礦安全事故中，面頂板事故的發(fā)生率占到了總事故率的70%，而每次發(fā)生事故，都會(huì)伴隨大量的人員傷亡?？梢?，預(yù)防面頂板事故是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。為制定出合理化的事故防治措施，必須全面了解故事發(fā)生的原因，遏制主要的誘因，消除一切事故隱患。

2 采煤工作面頂板事故的原因分析

2.1 地質(zhì)因素

面頂板事故就是在地下采礦工作地點(diǎn)，頂板巖石墜落引發(fā)的事故，因此除了受到人為因素影響外，地質(zhì)因素也是引起事故的主要原因之一。在一些礦區(qū)，地質(zhì)條件特殊，地下存在斷層和破碎帶，這加大了頂板維護(hù)的難度。如果斷層中存在斷層泥，在遇到水的情況下軟化，很容易引發(fā)面頂板塌陷事故。與此同時(shí)，破碎帶與斷層的礦體結(jié)構(gòu)縱橫交錯(cuò)，泥質(zhì)性的夾帶較多，導(dǎo)致圍巖的穩(wěn)定性較差，這對(duì)采煤工作面頂板的安全管理與維護(hù)工作也構(gòu)成了較大的威脅。

2.2 采煤工序因素

不同的煤礦企業(yè)，采煤的工序也有所不同，因此導(dǎo)致面頂板事故的原因有很多，事故類型也有區(qū)別。比如，一些礦場(chǎng)利用采煤機(jī)爆破進(jìn)行煤的開采，開采后對(duì)爆破處必須進(jìn)行支護(hù)，如果沒有嚴(yán)格按照這樣的流程及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，那么爆破處很可能出現(xiàn)冒頂事故。這類事故因素屬于人為因素，是完全可以避免的。

2.3 采煤技術(shù)因素

采煤工作在地下進(jìn)行，對(duì)技術(shù)和設(shè)備的專業(yè)性及安全性要求很高，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)問題，后果將不堪設(shè)想。在采煤期間，如果應(yīng)用技術(shù)不當(dāng)，也可能引發(fā)面頂板事故。比如，巷道布置技術(shù)，在采煤過程中會(huì)不同程度的對(duì)圍巖的應(yīng)力平衡造成破壞，沖擊頂板的穩(wěn)定性，但如果能夠采用合理的巷道布置技術(shù)與方案，則能在很大程度上減小頂板的受壓，進(jìn)而防治頂板事故的出現(xiàn); 工作面的施工速度，過快的施工進(jìn)度會(huì)加快頂板的下沉速度，導(dǎo)致礦壓不斷增大，從而誘發(fā)頂板事故的發(fā)生。支護(hù)技術(shù)，巷道圍巖與支架負(fù)責(zé)載荷，同時(shí)兩者又具有相互作用，即支架缺乏足夠的穩(wěn)定性，就會(huì)導(dǎo)致礦壓增加，進(jìn)而對(duì)頂板的安全性買下隱患。從中可以看出，采煤技術(shù)也是影響采煤工作面頂板事故防治的重要因素之一。

3 采煤工作面頂板事故防治措施

3.1 加強(qiáng)煤礦地質(zhì)環(huán)境的探查

在采煤工作開始前，一定要對(duì)地下的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面、深入的勘查，了解地質(zhì)情況后才能制定出完善的事故預(yù)防措施，做好充足的準(zhǔn)備工作。在對(duì)開采面上具有大量的小型構(gòu)造但是構(gòu)造不明顯的煤礦，必要保證對(duì)煤礦頂板的控制和管理措施科學(xué)有效?？梢砸試鷰r的特點(diǎn)和覆巖的移動(dòng)規(guī)律為基礎(chǔ)，綜合考慮煤礦的開采條件，及時(shí)改善和調(diào)整煤層開采方法，并通過采取合理有效的防治措施來對(duì)煤礦開采工作面頂板事故進(jìn)行控制和預(yù)防。另外，還應(yīng)十分重視采煤工作面規(guī)程的制定和執(zhí)行，同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)采煤方法和措施進(jìn)行完善，在煤礦采煤規(guī)程編寫中涉及特殊的構(gòu)造帶土斷層時(shí)，企業(yè)在制定頂板事故防治措施使比較謹(jǐn)慎，其制定過程通常要經(jīng)過多次研究討論，根據(jù)具體的采煤工作環(huán)境制定相應(yīng)的頂板事故防治措施。

3.2 加強(qiáng)技術(shù)管理

能夠充分掌握煤層頂板的來壓規(guī)律和頂板上具有的物理性質(zhì)是保證采取的頂板事故防治措施科學(xué)有效的基礎(chǔ)。在煤礦采煤過程中根據(jù)性質(zhì)不同的煤層頂板選擇合適的支護(hù)選型和合理的支護(hù)參數(shù)，從而確保支柱在頂板事故防治中發(fā)揮良好的支護(hù)作用，在提高技術(shù)管理方面的做法為：1）對(duì)于那些比較松散或者破碎的頂板，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)它的保護(hù)，從頂板的局部出發(fā)，支護(hù)已經(jīng)出現(xiàn)松散或者破碎的頂板，從而抑制漏垮型事故發(fā)生。2）對(duì)于復(fù)合型的頂板來說，不但要加強(qiáng)對(duì)它的保護(hù)，還要加強(qiáng)對(duì)頂板的支撐，提高復(fù)合型頂板上的支柱初撐力，從而使指支架的穩(wěn)定性有很大提升，避免發(fā)生抽頂或者直接頂偏離煤層情況的發(fā)生，進(jìn)而降低推垮型事故發(fā)生的頻率。

3.3 加強(qiáng)對(duì)單體液壓上支柱工作面的支護(hù)管理

經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)要加強(qiáng)單體液壓上支柱工作面的支護(hù)管理就要做好齊、實(shí)、控、切、穩(wěn)、護(hù)、支7個(gè)方面的工作，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)支柱工作面質(zhì)量和支護(hù)性能的控制。在對(duì)回柱進(jìn)行操作時(shí)，工作人員必須要嚴(yán)格按照回柱的程序和相關(guān)的作業(yè)規(guī)章制度完成工作，同時(shí)還必須具有認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。

3.4 加強(qiáng)初次放項(xiàng)或結(jié)束時(shí)的頂板管理

1）增加采煤工作面的初次放項(xiàng)過程中對(duì)礦壓的監(jiān)控，期間的時(shí)間間隔通常為4個(gè)小時(shí)，或推進(jìn)的距離每超過5m 就要進(jìn)行一次礦壓檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)礦壓出現(xiàn)異常，工作人員就要根據(jù)采集的礦壓采取針對(duì)性的措施。2）在進(jìn)行初次放項(xiàng)或采煤工作面結(jié)束工作時(shí)，煤礦管理體系都會(huì)成立相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)小組，生產(chǎn)礦長(zhǎng)任組長(zhǎng)，而且還制定詳細(xì)的倒班制度，確保工作現(xiàn)場(chǎng)每天都有3班工作人員進(jìn)行監(jiān)督，并將工作面的工作狀態(tài)及時(shí)匯報(bào)給相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，方便管理人員及時(shí)決策、調(diào)度和采取措施。3）通過增加支護(hù)工具如抗柱、叢柱、木垛等等，并落實(shí)檢測(cè)支柱的初撐力和二次來壓大小的工作，從而加強(qiáng)采煤工作面初次放項(xiàng)時(shí)支護(hù)的強(qiáng)度以及支架的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

總之，采煤工作由于所處的環(huán)境特殊，很容易出現(xiàn)事故，預(yù)防面頂板事故是保證安全生產(chǎn)的重中之重。引起面頂板事故的原因有很多，預(yù)防事故也必須多方入手，制定出完善的預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案。提高生產(chǎn)水平，優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)安全管理應(yīng)成為采煤工作長(zhǎng)期堅(jiān)持的要點(diǎn)，在未來，應(yīng)爭(zhēng)取將面頂板事故的發(fā)生率控制為零。