煤礦綜采工作面頂板支護(hù)的安全管理

任建國(guó)

(山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左權(quán)鑫順煤業(yè)有限公司，山西 晉中 032699)

引言

在對(duì)煤礦進(jìn)行采掘期間，煤層周邊的壓力產(chǎn)生不斷地變化，假如在采掘煤炭期間沒(méi)有實(shí)施對(duì)應(yīng)的支護(hù)工作，就會(huì)出現(xiàn)井下圍巖不斷變形的情況，嚴(yán)重的還會(huì)造成巷道塌陷事故的發(fā)生。因此，想要確保煤礦采掘活動(dòng)的順利進(jìn)行，必須在煤礦采掘以前建立安全合理的頂板支護(hù)規(guī)劃方案。井下煤炭的采掘會(huì)涉及到很多方面的問(wèn)題，例如：煤炭采掘技術(shù)、煤炭采掘設(shè)施、巷道支護(hù)管理等等，像煤炭采掘工藝和頂板支護(hù)措施的科學(xué)運(yùn)用是煤礦采掘安保工作中必須要做好的問(wèn)題。

1 井下巷道支護(hù)形式

第一，其中礦下用到的支護(hù)型鋼重點(diǎn)為U型鋼與工字型鋼兩種。在進(jìn)行具體的采掘作業(yè)期間，采用此方式支護(hù)時(shí)必須對(duì)支護(hù)型鋼的性能進(jìn)行具體分析，主要是由于在礦下支護(hù)過(guò)程中，型鋼不但會(huì)遭受縱向壓力的影響，也會(huì)遭受橫向推力的影響，所以不但需要分析型鋼的抗壓性能還要考慮其抗拉性能，以保證所選取的鋼材可以達(dá)到具體支護(hù)工作的需要；第二，可縮性支架支護(hù)。可縮性支架屬于金屬性支架，它與礦用支護(hù)型鋼的區(qū)別是非常大的。其承重性能的強(qiáng)弱與很多因素都有關(guān)系，例如：支架所用材料、支架的構(gòu)造、支架的連接形式等等。針對(duì)可縮性支架的運(yùn)用情況重點(diǎn)通過(guò)支架極限承載性能和真實(shí)荷載的數(shù)據(jù)差展開(kāi)評(píng)判。在支架承載性能與支架極限承載性能間的差別在最小的狀態(tài)下時(shí)，支架的性能最好，如果情況相反，兩者間的差別過(guò)大，就說(shuō)明支架的支護(hù)性能較低；第三，預(yù)留煤柱支護(hù)。這種支護(hù)方式屬于非常簡(jiǎn)便和傳統(tǒng)的支護(hù)方法，主要是在煤礦采掘期間，在下區(qū)段和上區(qū)段間留存對(duì)應(yīng)的煤柱用以巷道支護(hù)。對(duì)于這種方式的應(yīng)用能夠在很大程度上提高巷道的通風(fēng)能力與排水能力。只是在具體運(yùn)用期間，通常會(huì)產(chǎn)生較高的維修費(fèi)用和安全系數(shù)較低的問(wèn)題。并且假如預(yù)留煤柱承載的應(yīng)力均聚集在了預(yù)留煤柱的下方，就容易對(duì)其他的巷道帶來(lái)較大的干擾，進(jìn)而增加了煤礦采掘中存在的安全隱患。

2 煤礦頂板事故形成原因

2.1 頂板受壓平衡失穩(wěn)

在地下煤炭構(gòu)成的過(guò)程中，會(huì)受到上覆巖壓力的干擾。因?yàn)樵趯?duì)煤炭采掘、開(kāi)拓和掘進(jìn)時(shí)，原來(lái)頂板平衡的受力模式受到了破壞，使得礦山壓力出現(xiàn)受力不均的情況。此類(lèi)分布不均的壓力會(huì)直接影響到巷道、周?chē)后w和回采工作面上。如果超出了巷道和頂板的承受能力，就會(huì)產(chǎn)生頂板沉降和支架回縮的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生冒頂、頂板塌陷和巷道垮塌的情況。

2.2 從業(yè)人員安全意識(shí)較低、安全培訓(xùn)活動(dòng)缺失、管理不規(guī)范

想要防止頂板事故的出現(xiàn)，必須將敲幫問(wèn)頂制度嚴(yán)格落實(shí)到位，根據(jù)制度規(guī)范和相關(guān)流程進(jìn)行施工。此外，也有許多次要因素會(huì)引起頂板事故的出現(xiàn)，例如地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較有特性等。煤礦公司應(yīng)該仔細(xì)研究已經(jīng)產(chǎn)生的頂板事故的原由，綜合自己的具體狀況采用對(duì)應(yīng)的方案來(lái)規(guī)避頂板事故的出現(xiàn)，最終打造出高安全性的作業(yè)環(huán)境。

2.3 煤層垮塌

隨著我國(guó)煤炭領(lǐng)域的迅速發(fā)展，慢慢踏入了深井施工的時(shí)代。在對(duì)煤礦進(jìn)行采掘期間，因?yàn)樘幱诘叵螺^深的位置，極易遭受地質(zhì)構(gòu)造與地質(zhì)條件的干擾，礦下工作人員無(wú)時(shí)無(wú)刻都在受到煤層塌陷的安全威脅。一旦出現(xiàn)煤層塌陷的情況，在深井中施工人員的生命就會(huì)受到極大威脅，還會(huì)給煤礦公司帶來(lái)非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3 加強(qiáng)綜采面巷道支護(hù)的安全管理方法

3.1 巷道頂板支護(hù)的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)及安全管理

第一，在各個(gè)班次開(kāi)始工作之前，當(dāng)天工作組的組長(zhǎng)都應(yīng)該進(jìn)行頂板隱患巡查、分辨危險(xiǎn)源，針對(duì)頂、幫中壓力較大的部分布控圍巖形變觀察牌板，當(dāng)班組每天需要派遣專(zhuān)人來(lái)進(jìn)行查驗(yàn)并記錄，同時(shí)還需要針對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施總結(jié)和剖析工作，為下一步方案的實(shí)施打好基礎(chǔ)。第二，施工組需要實(shí)時(shí)對(duì)工作面進(jìn)行跟進(jìn)并實(shí)施補(bǔ)打木點(diǎn)柱工作，派遣專(zhuān)門(mén)人員查看點(diǎn)柱受擠壓、彎折、形變、柱體裂縫等問(wèn)題，方便實(shí)時(shí)采用對(duì)應(yīng)方案來(lái)提升支護(hù)水平。第三，施工組必須嚴(yán)格根據(jù)正確施工循環(huán)圖進(jìn)行施工，如果遇到地質(zhì)狀況特殊的情況需要在掘進(jìn)期間進(jìn)行短掘快支，按照正規(guī)方式操作臨時(shí)支護(hù)，禁止出現(xiàn)空頂施工的情況。此外，科學(xué)有效的組織調(diào)整是支護(hù)工作安全管控的有效屏障。對(duì)于在支護(hù)工作中產(chǎn)生的不良狀況，則需要安全部門(mén)、技術(shù)部門(mén)以及生產(chǎn)部門(mén)一同聯(lián)手來(lái)建立應(yīng)對(duì)的方案，其中的技術(shù)部門(mén)主要責(zé)任為建立技術(shù)措施；生產(chǎn)部門(mén)則主要對(duì)人力和物力進(jìn)行調(diào)節(jié)；像安全部門(mén)主要責(zé)任是監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)的安全問(wèn)題和工程項(xiàng)目的質(zhì)量驗(yàn)收工作，只有做到三者互相配合、各盡其責(zé)，一同為施工隊(duì)伍服務(wù)，保證支護(hù)工作能夠高質(zhì)量的進(jìn)行，進(jìn)而為施工隊(duì)伍安全高效的工作打下良好基礎(chǔ)。

3.2 優(yōu)質(zhì)的正確的液壓支架

確保綜采工作能夠正常進(jìn)行的根本與保障就是液壓支架，液壓支架不但能夠確保礦下地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)固性還能夠有效保障施工人員的安全，保證煤礦的采掘工作順利安全進(jìn)行。在對(duì)液壓支架進(jìn)行選取時(shí)，必須按照煤礦的地質(zhì)境況、承重能力、采掘高度等要求展開(kāi)嚴(yán)格的選擇?？刹捎脦r重法經(jīng)過(guò)專(zhuān)家針對(duì)巖石展開(kāi)查驗(yàn)經(jīng)過(guò)周期性來(lái)核算巖石的體重。也可以應(yīng)用實(shí)際測(cè)量法運(yùn)用液壓支架在周?chē)频墓ぷ髅姘迳险归_(kāi)試驗(yàn)來(lái)明確選取噸位，還需要針對(duì)這一結(jié)果進(jìn)行改正，保證噸位能夠在科學(xué)適宜的范圍中，另外還需要分析頂板沉降帶來(lái)的干擾，從整體來(lái)剖析各個(gè)因素的完成情況以此來(lái)對(duì)支架?chē)嵨贿M(jìn)行選取。煤層高度通常不超出3.5米，除掉頂板沉降的高度與采掘帶來(lái)的干擾，經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)量來(lái)明確支架的高度范疇，太高或者太低的支架均無(wú)法起到較好的支護(hù)作用。在支架支護(hù)以后需要確保礦下?lián)碛谐渥愕娘L(fēng)量經(jīng)過(guò)，不然就只能利用減慢采掘的速度來(lái)確保礦下的安全。支架底座的壓力強(qiáng)度必須要低于底板的壓力強(qiáng)度，不然會(huì)極易出現(xiàn)底座沉入底板中的情況，另外底座的面積必須要大，如果太小的話容易壓力集中化出現(xiàn)底板下沉的情況。

3.3 巷道頂板支護(hù)的分級(jí)管控

針對(duì)綜采工作面的頂板進(jìn)行安全管控的提升屬于煤礦安全管控中非常關(guān)鍵的工作。想要將工作面頂板的管控工作真正實(shí)施到位，利用分級(jí)管控的方式，確切劃定出礦、科、隊(duì)各個(gè)部門(mén)與工作人員所要承擔(dān)的責(zé)任。第一，礦井需要調(diào)配好頂板管控所必需的內(nèi)容，周期性地組織針對(duì)頂板風(fēng)險(xiǎn)查驗(yàn)與整合活動(dòng)的檢驗(yàn)和考核。第二，各個(gè)有關(guān)的技術(shù)部門(mén)必須提升工作面頂板的技術(shù)管控工作，必須嚴(yán)格根據(jù)智能標(biāo)準(zhǔn)，將場(chǎng)地中頂板風(fēng)險(xiǎn)查驗(yàn)和整合活動(dòng)實(shí)施好，有效預(yù)防出現(xiàn)頂板事故，保證工作面頂板的情況能夠達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)

提升安全意識(shí)，根據(jù)有關(guān)方面的調(diào)查得出，大部分煤礦頂板出現(xiàn)的安全事故是因?yàn)槊旱V施工人員的安全作業(yè)認(rèn)識(shí)較低，針對(duì)煤礦頂板事故的認(rèn)知嚴(yán)重欠缺，未能在根源上重視和防止事故的出現(xiàn)。所以，企業(yè)需要對(duì)煤礦施工人員進(jìn)行周期性的安全知識(shí)培訓(xùn)和教育，同時(shí)定期抽查或者臨時(shí)抽查煤礦施工人員的工作行為，更好的提升施工人員的安全認(rèn)識(shí)。此外，努力將有關(guān)的防御工作落實(shí)好，從根源上杜絕頂板事故的出現(xiàn)，最終為礦下工作人員打造出安全的施工環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)

煤礦綜合采掘工作面頂板管理是煤礦生產(chǎn)安全任務(wù)的重中之重。安全高效的頂板管理對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有重要意義，在采掘過(guò)程中，應(yīng)采取科學(xué)合理的管理方法保證煤礦工人在礦井中開(kāi)采的安全，為礦井工人提供一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。