井下采煤工作面頂板事故及處理措施研究

董旭光（錢家營(yíng)礦業(yè)公司,河北 唐山 063301）

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井下采煤工作面頂板事故及處理措施研究

董旭光
（錢家營(yíng)礦業(yè)公司,河北 唐山 063301）

摘 要：安全生產(chǎn)在煤礦采煤過程中至關(guān)重要，而煤礦頂板的管理工作對(duì)于管理整個(gè)礦山的安全生產(chǎn)起到了決定性的作用，在眾多可能發(fā)生的煤礦安全事故當(dāng)中，大多數(shù)都是由于頂板管理不善引起的，因此，煤礦企業(yè)應(yīng)該對(duì)這種頻繁性、經(jīng)常性的安全事故提起高度的重視。本文主要分析井下采煤工作面頂板事故發(fā)生的原因，并提出切合實(shí)際的防范措施。

關(guān)鍵詞：井下采煤；頂板事故；防范措施；采煤工作面

煤礦的安全生產(chǎn)離不開對(duì)頂板的管理工作，能否科學(xué)、有效、合理的進(jìn)行頂板管理將決定煤礦生產(chǎn)是否安全和高效，因此，對(duì)于井下采煤工作面頂板事故產(chǎn)生原因進(jìn)行分析和研究，有助于采取正確的防范和處理措施，對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。

1 煤礦采煤工作面頂板事故產(chǎn)生原因

（1）受地質(zhì)條件的影響較大。在煤礦開采過程中，經(jīng)常會(huì)遇到諸如巖層破碎帶、大斷層等比較復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，維護(hù)頂板安全的難度系數(shù)就越大，一些無(wú)法預(yù)測(cè)的情況往往就發(fā)生在破碎帶和斷層區(qū)域，并且斷層中的斷層泥遇水會(huì)軟化，導(dǎo)致坍塌，情況嚴(yán)重的話，節(jié)理裂隙會(huì)出現(xiàn)在斷層的上下盤礦體當(dāng)中，發(fā)育完好的裂隙，縱橫交錯(cuò)的節(jié)理構(gòu)造，往往會(huì)夾帶泥質(zhì)，圍巖的破碎會(huì)降低穩(wěn)定性，這無(wú)疑會(huì)增加管理采煤工作面頂板維護(hù)和支護(hù)工作的難度系數(shù)。此外，巖體破碎也會(huì)在一定程度上為頂板安全埋下隱患。

（2）受采煤方法的影響較大。在回采作業(yè)的過程中，諸如回采工序的不同方法也會(huì)對(duì)頂板安全造成或多或少的影響，例如，在煤壁無(wú)支護(hù)空間，在爆破落煤后和采煤機(jī)割煤后及時(shí)支護(hù)，否則就會(huì)引發(fā)頂板事故。除此之外，不恰當(dāng)?shù)陌仓门谘蹠?huì)在老頂來(lái)壓的時(shí)候增加引發(fā)冒頂事故的頻率，嚴(yán)重影響煤礦安全生產(chǎn)。

（3）頂板破碎造成的事故。斷層帶底層不穩(wěn)定會(huì)有可能導(dǎo)致工作面坍塌，因此，在煤礦開采的過程中，施工人員應(yīng)該不斷提升巖石的整體性和穩(wěn)定性，在填充巖層的時(shí)候最好選用泥質(zhì)材料，根據(jù)爆破對(duì)巖層的破壞程度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。例如，結(jié)構(gòu)變化會(huì)提高頂板負(fù)面壓力，如果壓力超過頂板能承受的最大允許值，就會(huì)引起冒落現(xiàn)象。

（4）放頂線周圍冒頂事故。頂板下沉的速度回隨著煤層掘進(jìn)速度的增快而增快，一旦形成游離巖塊將會(huì)增加回柱活動(dòng)的難度系數(shù)。所以，在具體的施工操作過程中，放頂線不宜過于頻繁，過于頻繁的放頂線活動(dòng)會(huì)對(duì)煤層的牢固性產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)在回柱時(shí)增加了出現(xiàn)頂板冒落現(xiàn)象的可能性，一方面嚴(yán)重威脅施工操作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，另一方面也在一定程度上影響工作質(zhì)量和工作進(jìn)度。

（5）巷道掘進(jìn)事故。在采礦工作中，巷道掘進(jìn)是非常重要的內(nèi)容，這種活動(dòng)由于受到諸多因素的影響而具有一定的危險(xiǎn)性。在開采巷道的過程中，如果出現(xiàn)頂部巖體不穩(wěn)定或破損的情況，將會(huì)直接影響礦井的穩(wěn)定性。

2 防治頂板安全事故的措施

根據(jù)我國(guó)相關(guān)的法律法規(guī)以及規(guī)章制度，并結(jié)合實(shí)踐姜堰，可以將采煤工作面頂板安全事故分為如下幾類：（1）推垮型冒頂事故；（2）壓垮型冒頂事故；（3）漏垮型冒頂事故；（4）沖垮型冒頂事故；（5）局部巖塊冒頂事故。

在這五種不同類型的冒頂事故當(dāng)中，發(fā)生頻率最高的非推垮型冒頂事故莫屬，發(fā)生頻率最低的要數(shù)壓垮型冒頂事故，而局部巖塊冒頂事故、沖垮型冒頂事故以及漏垮型冒頂事故將是井下采煤工作面頂板事故的重點(diǎn)防治內(nèi)容。

防治井下采煤工作面頂板事故的具體措施如下：

（1）加強(qiáng)礦井地質(zhì)條件的勘察工作，尤其是要徹底的分析和研究開采每層的頂?shù)装鍡l件，務(wù)必保證各項(xiàng)預(yù)測(cè)工作的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，這樣才能夠?yàn)楹笃诿旱V的安全開采奠定基礎(chǔ)。

（2）針對(duì)小型構(gòu)造發(fā)育的采面，必須確保頂板控制技術(shù)的合理性和科學(xué)性。

（3）煤礦開采事業(yè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，涉及環(huán)節(jié)之廣，用人之多，無(wú)疑會(huì)增加防治頂板事故發(fā)生的難度，因此我國(guó)各項(xiàng)法律法規(guī)和規(guī)章制度，尤其是有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的流程和作業(yè)工序務(wù)必貫徹落實(shí)下去，注重對(duì)技術(shù)措施和作業(yè)規(guī)程的審批、貫徹和編制工作，尤其是涉及到在地質(zhì)構(gòu)造帶附近的操作施工技術(shù)，更需要謹(jǐn)慎對(duì)待，并嚴(yán)格落實(shí)，既要認(rèn)真研究相關(guān)的調(diào)查，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和井下的第一手資料務(wù)必要進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，確保心中有數(shù)，而且當(dāng)開采技術(shù)條件發(fā)生變化的時(shí)候，要及時(shí)補(bǔ)貫、補(bǔ)編相關(guān)的技術(shù)措施和作業(yè)規(guī)程。

（4）在工作面支護(hù)管理當(dāng)中，要加強(qiáng)單體液壓支柱的支撐力度，這樣才能夠使工作面支護(hù)工作的質(zhì)量和效果得到很好的保障，在開展回柱作業(yè)的過程中，要確保無(wú)關(guān)人員已經(jīng)撤離至安全地點(diǎn)，確保后路暢通。

（5）在頂板控制的過程中，有以下幾種情況是務(wù)必要按照符合頂板進(jìn)行管理，包括簡(jiǎn)易支架放頂煤工作面、分層開采的中區(qū)以及分層開采的底區(qū)。

（6）采煤預(yù)備隊(duì)的成立是非常重要的，開碴工作面和收作工作面應(yīng)該指派專門的人來(lái)進(jìn)行相關(guān)的操作，一般情況下1隊(duì)1面試正規(guī)采煤隊(duì)常用的方法，如果沒有特殊的要求，1隊(duì)多面的生產(chǎn)方式是應(yīng)該明令禁止的。

（7）頂板管理人員應(yīng)該經(jīng)常總結(jié)和歸納頂板事故發(fā)生的原因、教訓(xùn)以及經(jīng)驗(yàn)，久而久之這些記錄和觀察就會(huì)為后期頂板事故的發(fā)生起到積極的、有效的預(yù)防作用。此外，提高煤礦管理人員的頂板事故管理水平也至關(guān)重要，加強(qiáng)煤礦管理人員的總結(jié)管理經(jīng)驗(yàn)的能力。當(dāng)然，保證頂板安全管理工作有效性和科學(xué)性，就離不開定期維護(hù)和檢查頂板的相關(guān)部位，只有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)才能夠把好質(zhì)量關(guān)，合理監(jiān)測(cè)地質(zhì)構(gòu)造、合理安排操作人員、合理使用相關(guān)設(shè)備都離不開科學(xué)的預(yù)測(cè)方式，只有這樣才能夠提高煤礦頂板管理工作的質(zhì)量和效果，才能夠提高煤礦開采頂板管理的水平，對(duì)頂板事故的發(fā)生起到了有效的遏制作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，各種各樣的問題都有可能出現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)的過程當(dāng)中，只有充分結(jié)合采煤工作面頂板事故的發(fā)生特點(diǎn)，對(duì)事故原因認(rèn)真分析和研究，才能夠找到頂板事故的客觀規(guī)律，為后期及時(shí)的做好防治措施奠定基礎(chǔ)。

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.055