煤礦采掘工作面頂板管理問題的處理方法探析

曹景輝 王兗州 陳紹江

摘? ? 要：在我國近期所發(fā)生的煤礦采掘的事故當(dāng)中，是因為頂板的管理問題出現(xiàn)差錯而發(fā)生的危險事故占了總事故的三分之一，這說明頂板管理不當(dāng)有著極高的事故發(fā)生率。為了防止工作面頂板出現(xiàn)任何潛在的安全問題，相關(guān)企業(yè)和單位必須牢牢秉持安全操作的根本原則，解決事故發(fā)生率最高的頂板管理問題，進(jìn)一步推進(jìn)安全生產(chǎn)，在保證效率的同時，保證工作人員的人身安全和財產(chǎn)安全，進(jìn)而保證煤礦事業(yè)能夠安全、高效地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘;頂板管理;工作面

1? 煤礦頂板事故的分類

通常冒頂事故的發(fā)生與頂板的類型是有關(guān)系的，常見的頂板事故有：一是壓垮型冒頂事故，其具有很大破壞性，在實(shí)際采煤中較少發(fā)生，一般是與頂板老舊有關(guān);二是漏垮型冒頂，其原因在于頂板出現(xiàn)松動，或者是偽頂?shù)那闆r;三是推垮型冒頂，在采煤作業(yè)中常有發(fā)生且多是在采煤作業(yè)的早期;四是而沖垮型冒頂，這與所形成的沖擊壓力超出頂板可承受范圍有關(guān)，這會導(dǎo)致頂板支架的垮塌;五是局部巖塊冒頂，在煤礦開采中也較為多發(fā)，但往往很難預(yù)測，也是頂板管理的盲區(qū)，需要提高警覺[1]。

2? 頂板事故產(chǎn)生因素分析

2.1? 煤壁周圍環(huán)境影響因素

就地質(zhì)條件方面分析能夠發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，煤礦一旦發(fā)生原生的裂縫，并產(chǎn)生一系列負(fù)面影響，就會讓煤層面頂應(yīng)力作用變得十分復(fù)雜，導(dǎo)致煤層游離巖塊增加，直接影響后續(xù)的采掘工作。在整體操作過程中，尤其是炮采，很容易導(dǎo)致整體煤層松動，一些不夠牢固的煤層就會發(fā)生一定崩塌，崩塌之后所產(chǎn)生的壓力就會壓迫煤層層頂[2]。這樣一來，就為整體支護(hù)產(chǎn)生了一定的壓力，在支護(hù)不夠適宜或者不夠牢固的情況下，承重能力不好，很容易導(dǎo)致出現(xiàn)垮塌，然后產(chǎn)生頂板事故。由此可見，煤壁周圍環(huán)境影響因素是相對關(guān)鍵的一類因素，更是采掘過程中發(fā)生有關(guān)事故的核心關(guān)鍵，直接作用和影響事故的發(fā)生，帶來不同程度的風(fēng)險和安全隱患，干預(yù)最終生產(chǎn)安全，是最為關(guān)鍵的一部分內(nèi)容。

2.2? 工作面因素

開采的過程中要結(jié)合實(shí)際條件對于機(jī)頭機(jī)尾等部分進(jìn)行一定固定，然后控制其自身移動范圍、移動速度以及工作量，才可以保障最終的安全，但如果出現(xiàn)了移動速度過快、過程超出支護(hù)范圍，就很容易導(dǎo)致整體頂板松動，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)下落，發(fā)生安全事故[3]。在具體操作過程中安全事故的發(fā)生大多數(shù)都是具備著一定原因的，尤其是在工作面操作過程中，如果工作不夠合理，則很容易帶來一定風(fēng)險。工作面因素是一個最常見的人為因素，與支護(hù)、生產(chǎn)狀態(tài)等有著密切聯(lián)系，但其自身控制難度也相對較大一些，因為運(yùn)行起來難免要進(jìn)行活動，就需要加強(qiáng)相應(yīng)的支護(hù)工作，合理進(jìn)行設(shè)計，才能夠保障整體的合理性。

2.3? 巷道掘進(jìn)因素

采礦工作本身具有高風(fēng)險性，危險系數(shù)相對較高，作業(yè)過程中地質(zhì)條件影響因素、人為影響因素都相對較多，如果不能合理控制則很容易導(dǎo)致問題出現(xiàn)。而巷道掘進(jìn)作為整體操作過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其自身除了難度較高，風(fēng)險也不容小覷，很容易產(chǎn)生一系列風(fēng)險，帶來頂板事故，其操作過程中發(fā)生事故的幾率是最大的。具體操作過程中風(fēng)險主要是體現(xiàn)在，經(jīng)常會因為一系列工作的不足或者瑕疵，而導(dǎo)致出現(xiàn)頂部巖體松動、破裂和脫落的問題，嚴(yán)重者則會進(jìn)一步出現(xiàn)坍塌，導(dǎo)致出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。加之本來此類技術(shù)操作就是相對規(guī)模較大的操作，如果操作不夠合理，很容易危害整體的安全性，帶來較多實(shí)際性不足，在最嚴(yán)重的情況下還容易引起礦井坍塌。其危險與風(fēng)險程度與支護(hù)工作呈現(xiàn)反比例，當(dāng)支護(hù)合理之后，風(fēng)險就會有所降低，安全系數(shù)可以得到顯著的提高，有助于有關(guān)工作順利進(jìn)行，避免相關(guān)問題產(chǎn)生或者有關(guān)不足出現(xiàn)，順利保障生產(chǎn)安全[4]。

2.4? 冒頂問題因素

值得一提的是，煤礦開采的過程中由于其自身技術(shù)要求、生產(chǎn)要求等特點(diǎn)，決定了相關(guān)采掘工作必須要不斷掘進(jìn)新巷道，如果在掘進(jìn)的過程中不能選擇合適、恰當(dāng)和有效的方法，或者沒有和預(yù)期設(shè)計完全一致，就容易帶來一系列風(fēng)險隱患，接連處就會產(chǎn)生冒頂?shù)默F(xiàn)象。在實(shí)際采掘過程中最大一個特點(diǎn)就是，頂板下沉速度和采掘速度之間呈現(xiàn)正比例關(guān)聯(lián)，其采掘速度越快，下沉速度也就相應(yīng)的更快一些，部分企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率和速度，一味加快整體的開采速度，就導(dǎo)致了頂板下沉速度過快。一旦這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)，就會導(dǎo)致整體工作面支架、支護(hù)不穩(wěn)定，產(chǎn)生一系列安全隱患甚至是事故問題。

3? 頂板管理問題處理方法以及應(yīng)對措施

3.1? 強(qiáng)化采掘工作面頂板管理

在目前煤礦采掘的過程當(dāng)中，為了切實(shí)保障采掘穩(wěn)定性和安全性，在煤礦采掘頂板管理之中，需要相關(guān)的工作人員實(shí)施科學(xué)有效管理。一是加強(qiáng)礦壓監(jiān)測管理，通過礦壓觀測，制定相應(yīng)的頂板管理措施，防止重大頂板事故發(fā)生;二是準(zhǔn)確把握好采煤工作面初次來壓、周期來壓的規(guī)律，期間加強(qiáng)支護(hù)，提高支架初撐力，加強(qiáng)工作面推進(jìn)度;三是嚴(yán)格按照規(guī)程措施的規(guī)定，掘進(jìn)工作面最大、最小空頂距、循環(huán)進(jìn)尺都必須按照規(guī)程施工，保證正規(guī)循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè);四是采掘工作面過斷層或特殊構(gòu)造時，必須編制專項安全技術(shù)措施;五是加強(qiáng)引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用，利用新科技成果提高煤礦頂板管理水平[5]。

3.2? 提高礦井作業(yè)人員專業(yè)素養(yǎng)

對于當(dāng)前礦井內(nèi)部工作人員來講，在煤礦采掘工作的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)將會對于采掘安全性和穩(wěn)定性造成重大影響。只有當(dāng)前所有的工作人員具備良好專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力，才能夠有條不紊處理采煤過程當(dāng)中出現(xiàn)各種意外性狀況，同時也可以切實(shí)保障采煤工作順利開展和實(shí)施，提高采煤工作安全性。對于當(dāng)前的煤礦企業(yè)來講，需要針對所有工作人員專業(yè)能力實(shí)施全面考察，同時，要進(jìn)一步加強(qiáng)對相關(guān)人員的專業(yè)能力的培訓(xùn)工作，提高工作人員的安全意識和責(zé)任意識，這樣才能夠有效的提高煤礦采掘工作面頂板管理工作質(zhì)量和效果。

3.3? 完善各項制度以及落實(shí)安全責(zé)任

在當(dāng)前煤礦采掘工作面頂板管理工作開展過程當(dāng)中，要制定嚴(yán)格的頂板管理制度，在各個環(huán)節(jié)設(shè)置管理人員，同時要進(jìn)行責(zé)任分解、責(zé)任到人。在日常生產(chǎn)管理工作開展的過程中，要求各級管理人員對于實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位監(jiān)督和檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題之后要及時記錄和上報，同時要嚴(yán)格的按照相關(guān)制度進(jìn)行責(zé)任追究落實(shí)。通常情況之下，要嚴(yán)格按照設(shè)計施工，不能對于頂板管理方式進(jìn)行擅自的更改[6]。

4? 結(jié)語

頂板事故在煤礦安全事故中占比較大，并且存在許多類型，頂板事故的發(fā)生既有礦山壓力、地質(zhì)構(gòu)造等客觀原因，也有技術(shù)、管理等主觀因素的影響，為有效預(yù)防頂板事故，應(yīng)當(dāng)重視頂板安全管理工作，并且要依據(jù)地質(zhì)條件合理設(shè)置頂板安全防護(hù)措施，切實(shí)保障煤礦安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬庭瑞.加強(qiáng)煤礦采掘工作面頂板管理措施探討[J].內(nèi)蒙古石油化工，2019，45（11）：48～49.

[2] 潘小虎.特殊地質(zhì)條件煤礦開采掘進(jìn)工作面頂板管理[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（21）：78～79.

[3] 蘭青.煤礦綜采工作面頂板管理技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工研究，2019（12）：54～55.

[4] 郭志偉.煤礦頂板管理中礦壓監(jiān)測的作用及應(yīng)用[J].煤，2018，27（7）：45～47.

[5] 陳年華.淺談煤礦回采工作面頂板安全管理[J].煤，2018，27（7）：79～80.

[6] 李洪業(yè).煤礦頂板危害程度評估和分級管理措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（17）：28～29.