小構造對煤礦掘進和采煤的影響

任坤民

（山西天地王坡煤業有限公司，山西 晉城 048000）

小構造對煤礦掘進和采煤的影響

任坤民

（山西天地王坡煤業有限公司，山西 晉城 048000）

大多數的頂板事故是由于煤層中或頂板上不均勻地質構造引起的。掘進和采煤過程中碰到小的地質構造時，操作者往往不夠重視，使其小的地質構造往往引起頂板事故。所以分析小構造對煤礦掘進和采煤的影響和提出具體防范措施具有重要意義。

小構造；掘進；采煤；影響

1 概述

煤礦頂板事故是指井下采煤過程中，煤層頂板意外冒落造成的人員傷亡、設備損壞、生產中斷等災害事故。冒頂事故危害很大，據統計，冒頂事故占其他事故數的60%以上，傷亡人數占40%左右。而大多數的頂板事故是由于煤層中或頂板上地不均勻質構造引起的。掘進和采煤過程中當碰到大的地質構造時，一般都會制定具體有效的預防措施和應急預案，防止頂板事故發生；而當碰到小的地質構造時，卻往往引不起現場操作者的足夠重視，導致未及時上報、或未采取有效措施防范，因此，引起頂板事故的可能性增大。所以分析小構造對掘進和采煤的影響和提出具體防范措施具有重要意義。

2 小構造的影響不容忽視

掘進和采煤過程是打破原巖應力平衡的過程，它會引起巖體內部應力的重新分布，使煤層和頂板發生不同程度的變形，或使巷道和回采工作面周圍的煤、巖發生破壞。存在小地質構造時，相應應力變化也會明顯地在掘進和采煤過程中顯現出來。此時，如果頂板管理不當、支護質量不好、壓力繼續增大、巖石變形超過彈性變形極限，就會出現斷裂、垮落、片幫局部冒頂。經過多年現場觀察和分析研究，小地質構造的影響主要有：

1）回采過程中，遇到小地質構造時，煤層和頂板在圍巖壓力的作用下會出現不同程度的變形、破碎，容易形成局部冒頂。特別是在放頂煤回采工作面，煤層和頂板破碎后沿架前煤壁垮落，給頂板形成一定空間，很易造成頂板大面積垮落或支架上方懸空，甚至出現倒架危險，給安全生產帶來很大隱患。

2）掘進過程中，遇到小地質構造時，往往會發生局部冒頂，形成巷道高冒區，容易造成瓦斯積聚，給安全生產帶來重大隱患。

3）掘進過程中，煤層和頂板有時未發現異常，有些地方的頂板很平整，尚未看出小地質構造的預兆；但在打頂板錨桿和錨索時，鉆機的鉆進速度明顯比平時的速度要快，這會說明煤層頂部隱藏著小地質構造；這種隱藏的小地質構造更可怕，更容易引發冒頂事故。所以這種隱藏的小地質構造必須引起高度重視。

3 必須制定相應預防措施

3.1 采煤工作面局部冒頂的預兆和預防措施

采煤工作面局部冒頂事故發生之前，常有以下預兆：頂板裂縫、裂隙張大增多，裂隙內夾有活矸，有掉碴、掉矸、以至掉大塊矸石，煤層與頂板接觸面上有矸石片不斷脫落，淋頭加大等情況。

預防措施：采用淺截深割煤，一次截深不超過0.5m；采煤機割煤后要及時移架，或采用超前柱金屬頂梁補打臨時支護，減小控頂距離。必要時可只割底煤，移溜后用風鎬破頂煤，破一架移一架。輸送機的移置時要采用安全措施。可彎曲輸送機在整體移動時，容易破碎的頂板，可能造成冒頂。因此，必須采取相應措施：要按常規操作順序移動；實行邊移機、邊回臨時支柱、邊支基本支柱，把空頂時間縮小到最小限度，并在頂板破碎處先打上托板后再移機。工作面的上、下出口要有特種支架。工作面的上、下出口控頂面積較大，裸露時間較長，在超前支承壓力作用下，頂板下沉量大，設備移動時反復支撤。因此，這些地段頂板容易破碎，一般采取上、下順槽中超前工作面架抬棚，有時還要加打密集支柱或木垛支護。

3.2 掘進過程中局部冒頂的預兆和預防措施

掘進過程中局部冒頂事故發生之前，常有以下預兆：頂板裂隙張開，裂隙增多，敲幫問頂時發出不正常的聲音；頂板裂隙內卡有活矸，并有掉碴、掉矸現象，先小后大；煤層與頂板接觸面上，有很薄的矸石片不斷地脫落；滴淋水從頂板劈裂面滴落。

預防措施：頂板、巷幫支護必須緊跟迎頭，不允許任何滯后，必須堅持“掘一排、支護一排”原則。嚴禁使用不合格的支護材料及配套設施。嚴禁空頂作業，嚴格執行敲幫問頂制度，要把專人觀山落實到迎頭每一道工序中，防止頂板事故發生。配備必要的礦壓觀測手段，觀壓觀測每隔50m安設一頂板離層儀，要安排專人按要求安設、觀測，并做好記錄。巷道地質條件發生變化時，應按變化程度，調整支護參數或采取應急措施及時處理。掘進時，片幫或冒頂會使巷道超寬或超高，當超過400 mm時，應及時處理，必須根據具體條件補打臨時支護。工作面必須配備臨時支護材料，以備待用。

3.3 遇到隱藏的小地質構造時的預兆和預防措施

遇到隱藏的小地質構造時的預兆：打頂板錨桿和錨索時，感覺出錨桿的鉆進速度明顯要比平時的速度要快；打好錨桿和錨索后，出現淋水，有時淋水會很大。

預防措施：掘進工作面要制定相應的制度，對出現類似的情況，必須進行匯報和登記，并進行掛牌管理。打好錨桿和錨索后，立即補打其他類型的支護。安設頂板離層儀，安排專人按要求安設、觀測，并做好記錄。工作面必須配備其他類型的補強支護材料。

4 結束語

發生頂板事故，有些是屬于對客觀事物認識有限，而更多的則是工作中的缺點和錯誤造成的。其主要原因是思想不集中、麻痹大意，對地質構造不清、地壓規律不明，支護質量不好、檢查不及時。因此，通過本文對小地質構造的論述，在做好上述各項工作的同時，應要切實抓住容易冒頂的薄弱環節，堅持必要的敲幫問頂制度、驗收支架制度、崗位責任制度、以及認真做好移架放頂制度等預防冒頂的相應措施。再者，研究事故發生的具體原因及規律，有針對性地采取有效措施是預防事故的重要任務。

Influence of Small Structure on Driving and Mining in Mines

REN Kun-min
(Tiandi Wangpo Coal Co.,Jincheng Shanxi 048000)

Most roof accidents are caused by non-uniform geological structure of middle or roof seams. During driving and mining,when operators encounter size-limited geological structure,they usually do not give enough attention,so that the geological structure often causes roof accidents.Therefore,the analysis of the small structure's influence on driving and mining and specific countermeasures are valuable.

small structure;driving;mining;influence

TD132

A

1672-5050（2012）02-0066-02

2011-10-15

任坤民（1972—），男，山西晉城人，大學專科，助理工程師，從事煤礦安全管理工作。

劉新光