強(qiáng)化煤礦頂板管理的有效措施分析

張建剛

（晉中榆次區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)察隊(duì)，山西 晉中 030600）

引言

煤礦安全生產(chǎn)中煤礦頂板的管理非常重要，是煤礦的難點(diǎn)問題。因煤礦頂板事故造成的人員傷亡接近所有事故的一半，加強(qiáng)煤礦的頂板管理其重要性顯而易見。

1 煤礦頂板事故發(fā)生的原因

只有找到煤礦頂板易發(fā)生事故的位置，才能夠?qū)嵤┚唧w的管理措施。煤礦自身就有裂縫，沒有被施工人員發(fā)現(xiàn)；煤礦的結(jié)構(gòu)或者煤礦工作過程的煤礦動(dòng)力造成裂縫，沒有及時(shí)加固，也會(huì)發(fā)生頂板事故。再者，拆除老支柱時(shí)導(dǎo)致柱頭的損壞，以致使巷道失去支撐力，進(jìn)而引發(fā)事故。煤礦地區(qū)所在的地理位置也會(huì)對(duì)頂板事故帶來一定的影響。

1.1 應(yīng)對(duì)不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施不到位

復(fù)雜的地理環(huán)境對(duì)煤礦生產(chǎn)有很大的影響。煤礦區(qū)域不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也就會(huì)有很大的區(qū)別。對(duì)土質(zhì)堅(jiān)硬的地理環(huán)境，沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，就會(huì)影響工程的進(jìn)度；對(duì)土質(zhì)較松軟的煤礦地理環(huán)境，沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，就會(huì)發(fā)生頂板坍塌以及冒頂?shù)氖鹿剩幻旱V如果處于地理環(huán)境較活躍的地方，頂板沒有適當(dāng)?shù)募庸蹋鹿拾l(fā)生的幾率就會(huì)加大。

不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)合情況較差時(shí)，就會(huì)對(duì)煤層頂板的結(jié)構(gòu)造成很大破壞，如果穩(wěn)定的巖塊發(fā)生垮塌，就會(huì)對(duì)頂板造成極大的壓力，形成頂板事故的發(fā)生［1］。

1.2 煤礦工作中操作的不規(guī)范

煤礦生產(chǎn)的每一道工序有極其嚴(yán)格的規(guī)定，施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照施工技術(shù)的限定進(jìn)行，才能避免事故的發(fā)生。如果操作不規(guī)范，就會(huì)造成安全事故。煤礦規(guī)模較小的企業(yè)，極容易忽視對(duì)技術(shù)操作人員的培訓(xùn)，使施工技術(shù)欠缺，極易形成煤礦頂板坍塌或冒頂。

1.3 煤礦企業(yè)中監(jiān)管部門的監(jiān)管不到位

煤礦的每個(gè)安全事故都會(huì)涉及到工作操作人員的生命安全，因此，煤礦的監(jiān)管部門如果只重視單位效益，沒有形成有力的監(jiān)管，就會(huì)給煤礦施工埋下一定的安全隱患，必將形成安全事故。

2 煤礦頂板安全管理措施的實(shí)施分析

煤礦的頂板管理是煤礦安全生產(chǎn)的重要管理內(nèi)容。它對(duì)煤礦生產(chǎn)單位職工的生命安全有著直接的關(guān)系，對(duì)煤礦的經(jīng)濟(jì)效益非常重要。因此，一定要加強(qiáng)煤礦企業(yè)中的頂板管理工作。

2.1 施工技術(shù)與監(jiān)管力度的加強(qiáng)

煤礦的開采技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)至關(guān)重要。開采施工的質(zhì)量如果出現(xiàn)差錯(cuò)，就一定會(huì)對(duì)煤礦生產(chǎn)造成不可估量的損失。煤礦生產(chǎn)技術(shù)是管理工作中的重中之重。同時(shí)，技術(shù)監(jiān)督部門一定要有所作為，實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)督，并對(duì)隱患問題進(jìn)行及時(shí)的整改，防止發(fā)生頂板事故。

煤礦施工的頂板質(zhì)量達(dá)標(biāo)與不達(dá)標(biāo)，現(xiàn)場管理到不到位，直接關(guān)系到采掘的質(zhì)量。

2.2 頂板技術(shù)管理人員的培訓(xùn)

人為因素是造成煤礦生產(chǎn)頂板事故的一個(gè)主要原因。煤礦管理以及技術(shù)人員一定要清楚開采工作的危險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)，一定要具有真正的管理技術(shù)能力，必須確保技術(shù)的規(guī)范，才能杜絕事故的發(fā)生。煤礦管理以及技術(shù)人員，要定期進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)新技術(shù)與新方法，使頂板管理工作順利進(jìn)行。

煤礦企業(yè)自身對(duì)規(guī)章制度以及工作的流程和安全管理措施一定要落實(shí)，使每一位工作人員清楚違規(guī)的嚴(yán)重程度，杜絕不規(guī)范作業(yè)的實(shí)施。

2.3 煤礦采掘的規(guī)劃分析

如果不能對(duì)煤礦的采掘?qū)用孢M(jìn)行正確的規(guī)劃，必將導(dǎo)致煤礦企業(yè)組織發(fā)生問題，進(jìn)而會(huì)影響到安全生產(chǎn)。煤礦實(shí)施采掘之前，沒有對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行有效的分析，對(duì)地質(zhì)沒有進(jìn)行有效的規(guī)劃，盲目實(shí)施開采工作就一定會(huì)發(fā)生煤礦的坍塌事故。只有對(duì)不同的煤質(zhì)或地質(zhì)運(yùn)用正確的采掘設(shè)備，才能保證采掘工作的順利進(jìn)行，提高采掘作業(yè)的質(zhì)量。

2.4 煤礦頂板質(zhì)量的檢查

如果要減少煤礦施工事故的發(fā)生，確保煤礦頂板的安全管理，就必須加強(qiáng)質(zhì)量檢查工作，就必須成立煤礦安全檢查小組，定期對(duì)煤礦頂板的質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)，及時(shí)處理檢查中的安全隱患。

2.5 煤礦頂板加固管理技術(shù)的分析

煤礦生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到外部原因的影響，造成煤礦頂板出現(xiàn)事故，這就要求技術(shù)管理人員做好防范工作，對(duì)煤礦的頂板進(jìn)行有效的加固和處理，防止出現(xiàn)頂板坍塌事故的發(fā)生。

以下是對(duì)化學(xué)注漿加固技術(shù)的分析：

1）原理及材料。化學(xué)注漿技術(shù)改變了以往煤礦機(jī)械或者物理方法進(jìn)行加固頂板及注水泥漿的技術(shù)。化學(xué)注漿液是一種雙組分產(chǎn)品，進(jìn)入煤層極短的時(shí)間就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，遇水進(jìn)行膨脹進(jìn)而充填巖石松動(dòng)裂隙，粘結(jié)破碎松散體，最終固化為剛性塑料，提高巖石的整體抗壓承載能力。HK－9101化學(xué)注漿材料，在其黏度、膠凝時(shí)間及聚合物理性能、黏結(jié)強(qiáng)度及固砂強(qiáng)度性能、高滲透性方面都有一定的優(yōu)勢(shì)，并具有穩(wěn)定性較好和不需溶劑等優(yōu)點(diǎn)，沒有刺激性氣味，完全符合煤礦井下的要求。HK－9101化學(xué)注漿材料注入地層后，迅速滲透微細(xì)裂縫并進(jìn)行凝固，成為一個(gè)整體，從而提高巖石的整體承載能力。表1為HK－9101化學(xué)注漿材料基本性能指標(biāo)［2］。

表1 HK－9101化學(xué)注漿材料性能指標(biāo)

2）化學(xué)注漿系統(tǒng)設(shè)備分析。施工過程中，使用小型多功能氣動(dòng)注漿泵，運(yùn)用液注漿系統(tǒng)裝置。系統(tǒng)設(shè)備裝置見下圖1。

圖1 注漿系統(tǒng)設(shè)備布置

3）化學(xué)注漿技術(shù)施工情況處理分析。化學(xué)注漿施工中，如果出現(xiàn)跑漿時(shí)，可以用木楔或棉紗絲等進(jìn)行封堵，同時(shí)，進(jìn)行間隔注漿；竄漿時(shí)需馬上關(guān)閉孔口閥門，并加倍注漿。同時(shí)，查找漿液流失或泵的吸漿情況，以及鉆孔周圍是否有采空區(qū)或大裂縫等現(xiàn)象，并采取相應(yīng)的措施。同時(shí)，注意疏散工作人員防治意外傷人。這種技術(shù)對(duì)改變巖石周圍的結(jié)構(gòu)以及對(duì)巖石的整體強(qiáng)度有很好的作用。

4）化學(xué)注漿加固技術(shù)安全措施分析：實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)中，工作人員必須嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定實(shí)施。煤礦打鉆工作人員必須有應(yīng)對(duì)冒落矸石的有效防護(hù)措施，及時(shí)解決頂板活石等隱患，必須按照要求，保證鉆孔角度與深度的準(zhǔn)確性；實(shí)施注漿工作人員必須佩帶防護(hù)用品，保證施工現(xiàn)場有足量的清潔用水；禁止將注漿材料混淆；工作人員不能正面對(duì)著孔口管，開啟閥門前一定要釋放完管內(nèi)壓力；一定有觀察人員在注漿影響區(qū)域外進(jìn)行觀察，禁止無關(guān)人員靠近，并時(shí)刻與司泵人員進(jìn)行聯(lián)系；司泵人員時(shí)刻注意漿泵的壓力及吸漿量的變化，協(xié)調(diào)好漿液的配比；注漿工作結(jié)束后，對(duì)泵及管路及時(shí)清理；漿液不慎濺到皮膚或眼睛時(shí)，應(yīng)立刻用清水沖洗冰島醫(yī)院治療；工作人員要在安全的位置作業(yè)［3］。

3 煤礦的綜合管理及新技術(shù)的運(yùn)用

煤礦生產(chǎn)過程中，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝是強(qiáng)化煤礦頂板管理的有效措施。只有依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能減少頂板事故的發(fā)生。煤礦頂板實(shí)施需要有科學(xué)依據(jù)，同時(shí)應(yīng)以科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去對(duì)待，建立健全工作中的保證體系，加強(qiáng)監(jiān)督機(jī)制，杜絕人為因素的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

煤礦的頂板管理工作，對(duì)于煤礦生產(chǎn)以及工作人員的安危具有深遠(yuǎn)的意義。必須從煤礦企業(yè)的快速發(fā)展的角度出發(fā)，積極做好煤礦頂板管理工作。煤礦頂板管理的基礎(chǔ)是完善可行的技術(shù)措施。只有在工作中真正落實(shí)頂板管理措施，才能有效減少煤礦頂板事故的發(fā)生。

［1］ 黃艷利.固體密實(shí)充填采煤的礦壓控制理論與應(yīng)用研究［D］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2012.

［2］ 張建國.平頂山礦區(qū)深井動(dòng)力災(zāi)害災(zāi)變機(jī)理及防治關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2012.

［3］ 張占斌.復(fù)雜斷裂帶對(duì)上覆巖體破壞規(guī)律及突水災(zāi)害預(yù)測的研究［D］.北京：北方工業(yè)大學(xué)，2013.