采煤工作面頂板事故的防治措施探究

馮碩

摘 要：隨著社會經濟的發(fā)展和礦產資源的廣泛應用，煤礦企業(yè)也得到了巨大的發(fā)展，但是在煤礦生產過程中經常會發(fā)生各種事故，這些事故中最受影響的就是頂板事故。井下采煤工作面頂板事故常表現(xiàn)為頂板的破損或坍塌，導致工作面的小區(qū)域或者大面積脫落。所以本文針對這些問題進行了深入剖析，認真思考研究了采煤工作面頂板事故發(fā)生的類型和原因，然后提出相應措施，希望能為防治井下采煤工作面頂板事故的發(fā)生提供一些有價值的建議。

關鍵詞：采煤工作面；頂板事故；事故類型和原因；處理措施

引言

據統(tǒng)計，中國煤礦生產過程中發(fā)生了事故，采煤工作面頂板事故的發(fā)生率較高。近年來，頂板事故不僅給煤礦生產帶來了巨大的經濟損失，而且給社會帶來了巨大的不利影響。因此，采煤工作面頂板管理是煤礦生產的重中之重，影響頂板事故的因素很多，包括人為因素、圍巖和支護?，F(xiàn)階段，徹底消除采煤工作面頂板事故是理想的，因此，只有采取相應措施，才能減少事故發(fā)生的概率和經濟損失。

1、采煤工作面頂板事故的主要類型

1.1沖垮型頂板事故

采煤工作面中出現(xiàn)的沖垮型頂板事故，通常在巖層堅硬的地質較多發(fā)生。這是因為在較大采空區(qū)懸頂與相應沖擊力的共同作用下，再加上外力的沖擊則必然會對采煤工作面頂板造成破壞，尤其是質地堅硬的巖層更易出現(xiàn)崩塌或破損，進而導致采煤工作面中的沖垮型頂板事故的發(fā)生。

1.2壓垮性頂板事故

壓垮型頂板事故的最突出特征就是日常發(fā)生率低但破壞力非常大。在采煤工作面中出現(xiàn)這類事故的主要原因在于老頂的周期性來壓或者初次性來壓造成的，即一旦來壓過大，就會誘發(fā)破壞力極強的壓垮型頂板事故的出現(xiàn)。

1.3推跨型頂板事故

推跨型頂板事故的發(fā)生率較高，且在復合性的頂板狀況下經常發(fā)生。結合推跨型頂板事故的發(fā)生情況，其在事故發(fā)生的前四周通常已出現(xiàn)局部的冒頂或裂縫，而且在冒頂后一般不會出現(xiàn)折損，僅是朝著煤層的斜下方進行傾倒。

1.4漏垮型頂板事故

由于一些巖層較為破碎與松散，以及托偽頂與再生頂板的膠結性比較差，致使一旦出現(xiàn)斷層或破碎帶的時候，就極容易出現(xiàn)掉碴抽空或漏頂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.5局部巖塊型頂板事故

采煤工作面頂板中出現(xiàn)的局部巖塊事故，往往是局部的巖塊冒頂，此類事故經常傷人，且在發(fā)生之前毫無預兆，故而局部巖塊型頂板事故是采煤工作面中予以重點解決的事故之一。

2、采煤工作面頂板事故的原因分析

2.1地質因素

在采煤工作面過程中，地質條件是影響作業(yè)的一項重要因素，如破碎帶、斷層等等。在一些地質條件較差的條件下，頂板的維護十分困難，這是由于破碎帶或斷層中存在斷層泥，遇水特別易于軟化，進而容易出現(xiàn)頂板塌陷情況的出現(xiàn)。與此同時，破碎帶與斷層的礦體結構縱橫交錯，泥質性的夾帶較多，導致圍巖的穩(wěn)定性較差，這對采煤工作面頂板的安全管理與維護工作也構成了較大的威脅。

2.2采煤工序因素

采煤過程中所采用的工序不同，所誘發(fā)的頂板事故類型也不盡相同。譬如，采煤機爆破落煤或者采煤挖掘工作完成之后，必須要對爆破處或采煤處予以支護，一旦出現(xiàn)未支護或支護不到位的情況，就特別容易造成頂板冒頂事故的出現(xiàn)。

2.3采煤技術因素

采煤技術在一定程度上也影響著頂板事故的發(fā)生。比如，巷道布置技術，在采煤過程中會不同程度的對圍巖的應力平衡造成破壞，沖擊頂板的穩(wěn)定性，但如果能夠采用合理的巷道布置技術與方案，則能在很大程度上減小頂板的受壓，進而防治頂板事故的出現(xiàn)；工作面的施工速度，過快的施工進度會加快頂板的下沉速度，導致礦壓不斷增大，從而誘發(fā)頂板事故的發(fā)生。支護技術，巷道圍巖與支架負責載荷，同時兩者又具有相互作用，即支架缺乏足夠的穩(wěn)定性，就會導致礦壓增加，進而對頂板的安全性買下隱患。從中可以看出，采煤技術也是影響采煤工作面頂板事故防治的重要因素之一。

3、煤礦采煤工作面冒頂的預防措施

首先，對綜采工作面頂板的防治措施進行了探討。綜采工作面頂板主要發(fā)生在煤壁附近，預防措施可分為：（1）提高支護初期支護力，在支護設計中采用加長側板和內傾伸長探頭；（2）采煤機對煤進行切割，及時拉出前梁并擦拭框架頂部；（3）當破碎頂板的范圍難以控制時，及時將相應的化學物質注入破碎頂板，防止頂板的出現(xiàn)；（4）采煤工作面采用循環(huán)運行，嚴格按照規(guī)范操作，嚴格執(zhí)行淘汰，工作面嚴格禁止空頂板施工；（5）頂板動態(tài)監(jiān)測，頂板離層，及時采取相應的有效措施。二是單支液壓支柱工作面應防止煤壁附近頂板的有關預防措施：（1）在地質方面，在確定無鑲嵌頂板結構的區(qū)域應設置工作面以便于形式，制定了有針對性的生產技術措施和安全運行規(guī)程；（2）開發(fā)了采煤工作面和煤層接縫。方向是垂直或斜交；（3）為了避免工作面的變形，一旦切片有幫助，就必須采取梁坑加強支護，以避免發(fā)生頂板事故；（4）工作面應該是“三平一平”，打好立柱，嚴格執(zhí)行淘汰制度，嚴禁空屋頂工作。第三，采煤工作面臨著大面積的頂板預防措施：（1）有效提高單體支架的初始支護和剛度；（2）提高液壓支架的穩(wěn)定性；（3）控制采煤高度。第四、在工作面（1）兩端防止頂面的措施，加強上、下出口支架；（2）有效防止采場漏水頂板、機尾和機器尾部施加四對梁和三柱。鋼梁支護（即“四對八梁”），以保證巷道的初期支護；（3）雙楔頂梁支護。采煤工作面與巷道相連，用吊頂隨機頭的尾部向前移動，或在機頭末端采用雙楔鉸接支護。（4）應加強安全出口、巷道連接和異常區(qū)域的壓力，支護長度不應小于20米，需要支護要求符合作業(yè)規(guī)程、措施的規(guī)定。

4、采煤工作面進行有效的安全管理

1）采煤工作面安全管理三要素，從煤礦采掘工作面安全事故的根源入手，首先找出事故發(fā)生的根本原因。目前，大量的安全管理場所表明，影響安全管理的因素主要體現(xiàn)在人、物、環(huán)境三個因素上，三者相互作用，不相互影響，一方面存在缺陷，那么煤礦事故就會出現(xiàn)。（2）為了建立安全系統(tǒng)指標，針對復雜多變的人、物、環(huán)境采煤工作面，礦井管理人員應建立系統(tǒng)的安全指標，進一步了解影響現(xiàn)場運行的因素，如員工的安全意識差，操作技能差，安全性差。缺乏知識；材料的缺陷，包括設備維護不及時，設備和設備和設備配置不一致，環(huán)境缺陷，包括照明不滿足井下的要求。它還包括現(xiàn)場信息的對稱性、信息的不及時傳遞和管理者的不安全指揮，給采煤工作面帶來不安全感，因此有必要對環(huán)境進行嚴格的要求，結合實際情況?，F(xiàn)場分析其優(yōu)劣，得到采煤工作面安全管理的薄弱環(huán)節(jié)，從而進行了改進。

結束語

在煤礦生產過程中，由于煤礦井下環(huán)境惡劣，不斷變化，仔細分析了事故發(fā)生的原因，總結了工作面頂板事故的特點，提出了頂板事故的規(guī)律，采煤工作面是抓好的，頂板安全管理人員要仔細觀察。做好記錄工作，做好頂板壓力預測系統(tǒng)，預防事故的發(fā)生，是防止頂板安全事故，提高生產效率的最有效途徑。我們還需要更加努力地學習專業(yè)知識，提高管理水平，提高員工的素質和操作技能，為了有效地預防頂板事故，通過科學的預測方法，對頂板進行日常維護檢查，質量合格，對地質結構、設備和人員進行適當的監(jiān)測。

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