對煤礦掘進冒頂事故的防治處理

胡建勇

摘 要：隨著國家經濟的發展，人們對煤礦掘進中所出現的冒頂事故關注度逐漸增加，而在掘進工作中的冒頂事故在頂板事故中所占比重最大。因此，本文通過對煤礦掘進工作中的冒頂事故的原因進行分析，引進羅克休泡沫處理技術進行防治處理，從技術層面上實現煤礦掘進工作安全度的提升，促進我國對煤礦安全生產的有效控制。

關鍵詞：煤礦掘進；冒頂事故；羅克休泡沫處理技術

0 前言

煤礦井下事故是世界上資源采集中最為嚴重的事故之一，其傷亡率居高不下。按照事故的性質可以劃分為頂板、瓦斯、機電、運輸、火藥放炮、水災、火災、其他等八類災害，其中以瓦斯、水災、火災最為嚴重，為了從本質層面出發，控制該種災害的發生，就需要分析其發生的原因，以此為基礎借鑒新型的技術內容進行防治處理，才能保證煤礦資源采集的安全進行。此外，現場采煤工作中，隨著工作面積的增加，頂板的暴漏面積也會增加，這樣就會有引起頂板出現彎曲、下沉等現象，造成人員傷亡，本文注重采用先進的防治技術進行防護研究，即采用羅克休泡沫處理技術進行事故防護研究。

1 煤礦掘進冒頂事故的原因

1.1 冒頂事故原因

煤礦掘進冒頂事故的原因是因其施工環境以及人為操作因素等，會表現出不同層次的內容，具體而言表現為以下幾個方面：

（1）相應的管理制度以及安全生產制度不夠完善。煤礦掘進所采用的一般性問責制度是敲幫問頂制度，從目前煤礦制度落實程度來看，該種制度存在很不嚴狀況，尋找浮矸危石不及時，沒有嚴格按照相應的規定進行操作，造成危巖墜落而引發安全事故。

（2）工程質量相對較差，支架的承受力度不足。在施工現場所安裝專業支架其工作的阻力相對而言比較小，內涵的收縮量相對比較小，如果支撐以及支護的力度不足，那么就需要就將棚腿架放置在浮石之上，在安裝過程中出現安全不嚴就會降低支架的穩定性，破壞其原有的整體性，最終導致支架的支撐不足，出現垮塌現象。此外，如果工作人員在放炮之后沒有進行嚴格的支護處理，在放炮后因沖擊力的影響就會導致支架倒塌，因巷道內混亂，會因沒有及時扶正，使得支架之間的距離變大，嚴重的降低了支架原有的承載力，如果空頂時間過程就會引發冒頂事故。

（3）對不明確的地址地段進行開采行為，會給后期的生產帶來嚴重的安全隱患。一般煤礦開采的巷道比較松軟，容易因長時間的暴漏空氣中出現不同程度的腐蝕以及風化現象，導致其節理的裂隙出現擴大，如果在煤礦開采的過程中，巷道通過巖石斷層或者褶曲地質地段時，就會造成開采巷道內的巖石出現不同程度的破碎，因支架所支撐的力度是有限的，如果碎石數量太多，就會造成支撐力度不足，造成冒頂事故。

1.2 冒頂事故前兆

一般發生冒頂事故會伴隨一定的前兆，首先頂板會出現不同程度的下沉現象，甚至出現斷裂現象，在斷裂過程中會伴隨摩擦所出現的聲響。其次出現冒頂顯現前頂板會出現掉渣現象，尤其是巷道的煤壁會出現片狀掉落現象，現象越嚴重就說明頂板以及支架所承載的外力越大。最后，如果在煤礦掘進工作中，巷道內的瓦斯容量以及水容量突然增加，應該采取緊急停止措施，該種現象即預示冒頂事故即將發生。

2 羅克休泡沫處理技術

針對目前煤礦掘進所出現的冒頂事故，應該在先進技術引進的前提下進行技術防護處理，本文從技術角度，通過分析羅克休泡沫處理方法來進行防護處理分析。

羅克休泡沫的內質是由樹脂以及催化劑兩種主要成分組成，是一種新型的聚合材料，一般其膨脹的倍數會超過20倍，且具有穩定性以及柔韌性。在受到強力外壓的條件下也不會出現變形，因此，對于高冒充填以及加固地層都具有高效性。該種泡沫在常溫狀態下，僅需要25秒左右的時間進行自行反應，且并不需要安裝防漏支架，具有良好的抗壓能力，非可燃物，可以形成防火墻或用作填補裂縫。該種材料在脫水后會在內部自動形成裂縫，從而形成良好的通風道。

羅克休的施工只需要一臺雙液注漿泵和一只注射槍就可以了，用礦井壓風做動力，要求壓風壓力在0.4-0.7Mpa即可，而泵輸出的高壓液體壓力是供給壓風壓力的7倍。2種成分樹脂和催化劑以4∶1的體積比相混合，兩組分在槍內由壓縮空氣來自動激活，發生快速發應生成泡沫。對該種材料的用量計算應該按照一定的公式進行計算處理，計算公式如下所示：

其中δ表示材料的總體用量；K表示材料的富裕系數，一般K取值為1.1；V為空洞的體積，單位為m3；n為發泡倍數，n的取值范圍為20-30之間；d則為羅克休泡沫密度，單位為t/m3，一般取值為1.26；25則是每桶的容量，單位為kg。

具體的施工手段：首先先用模板在冒頂區的外側對冒落區域進行封閉處理，在封閉迎頭之后對冒頂區域采用泡沫樹脂填充處理，通過該種方法可以實現對冒頂區的上部的圍巖進行控制處理，從而避免出現巖石的二次垮塌現象，在此基礎之上就可以進行再次掘進，在掘進的過程中采用錨注以及錨索兼并的方法進行統一性的加固處理。在施工的過程當中應該注意注漿量，不能是按照傳統經驗模式注漿量越多越好，而應該根據現場的巖石破碎狀況，以及空頂的空間大小決定，此外，還應該在灌注通道附近施加巷道支護處理，防止再次施工過程中出現新型冒頂現象。在進行鉆孔處理時，應該嚴格控制鉆孔的深度，并精確的確定孔位，保證漿液可以實現有效的擴散，并在控制時間單位內實現膨脹，保證對冒頂區的保護處理。灌注施工人員在注漿的過程中應該時刻查看注漿量，并查看其擴散的具體范圍，如果出現漏液的區域應該采用棉紗、木楔進行封堵處理。除此之外，要額外注意注漿的壓力表所顯示的具體數值，按照相應的規定嚴格控制樹脂與催化劑之間的混合比例，控制安全閥門，記錄并觀察泵活塞的運動速度，如果環境溫度超過了30℃，那么就應該換用注射槍進行注漿處理，如果氣溫相對較低，則應該加快注射的速度。

3 結論

綜上所述，隨著國家經濟的發展，人們對煤礦掘進所發生的冒頂事故處理越來越重視，并挖掘該事故發生的深層次原因，探討采用何種技術方式可以有效的實現防控，本文以此為基礎，引進先進的技術內容，主要是羅克休泡沫處理技術，提出現階段有效的煤礦掘進安全事故處理方法，有助于推動我國安全生產的進程。

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