煤礦采掘工作面頂板管理問題的處理方法探析*

王銳

摘 要：煤礦開采中最常見的是采煤工作面頂板事故，加強(qiáng)采煤工作面頂板管理，對促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)、減少事故發(fā)生具有重要意義。文章首先分析了煤礦頂板事故的原因，然后探討了加強(qiáng)采煤工作面頂板管理的有效措施，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘;工作面;頂板管理;問題;有效對策

一、頂板事故發(fā)生的原因

工作人員對頂板管理的認(rèn)識不足且管理力度不夠。針對于人員缺乏性的認(rèn)識，未能采取有效的針對性防治措施;2某些煤礦廠注重生產(chǎn)，而輕視安全。生產(chǎn)廠這種違章作業(yè)是造成頂板事故發(fā)生的重要原因;3工程質(zhì)量安全差，現(xiàn)場管理不嚴(yán)格。在采礦的作業(yè)中，對于設(shè)備進(jìn)行檢修試驗(yàn)的力度不夠;4企業(yè)在工作的過程中所制定的規(guī)劃不具備全面的針對性，針對于不同地質(zhì)的條件，以及事故頻發(fā)電沒有制定完整的具體控制方案，使技術(shù)管理工作存在薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致工人在采煤作業(yè)中造成嚴(yán)重的安全問題。

二、煤礦采掘工作面頂板管理問題分析

2.1 煤壁周圍環(huán)境因素

從地質(zhì)條件看，煤礦一旦發(fā)生原生的裂縫并產(chǎn)生影響，煤層面頂應(yīng)力作用就會(huì)變得十分復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致煤層的游離巖塊增加，直接影響煤礦采掘工作。在進(jìn)行炮采時(shí)煤層很容易發(fā)生松動(dòng)，不牢靠的煤層就會(huì)發(fā)生崩塌，導(dǎo)致煤層層頂壓力過大，而支護(hù)不牢固，煤層自身強(qiáng)度不足就會(huì)發(fā)生頂板事故。因此，地質(zhì)條件其實(shí)是煤礦采掘工作中的一個(gè)重要影響因素。

2.2 地下水的因素

地下水的相關(guān)運(yùn)動(dòng)以及相關(guān)巖層結(jié)構(gòu)中含水量的高低同樣也會(huì)對于煤礦采掘工作面頂板產(chǎn)生較大的干擾，其最為常見的影響機(jī)制就是容易帶來巖塊滑落并且導(dǎo)致頂板出現(xiàn)冒落現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)降低巖石的強(qiáng)度，導(dǎo)致工作面的穩(wěn)定性和安全性受損，同樣也需要進(jìn)行詳細(xì)的勘察分析。

2.3 工作面因素

煤礦采掘過程中要根據(jù)現(xiàn)場具體的條件設(shè)置支護(hù)機(jī)構(gòu)，采煤機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾的位置要經(jīng)過嚴(yán)密的計(jì)算才能被設(shè)定，同時(shí)要控制好人員在支護(hù)機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)范圍和活動(dòng)速度。假設(shè)活動(dòng)范圍超出支護(hù)機(jī)構(gòu)的保護(hù)范圍，整個(gè)礦井的頂板會(huì)發(fā)生松動(dòng)，如果頂板本身巖層比較脆弱會(huì)直接垮落，造成頂板事故。很多煤礦采掘作業(yè)中施工人員對工作面兩端接頂?shù)奈恢秒y以掌握，為了提高安全必須保障支護(hù)機(jī)構(gòu)的安全范圍。

2.4 冒頂?shù)囊蛩?/p>

在煤礦的采掘過程中，巷道掘進(jìn)工作是一直在進(jìn)行當(dāng)中的。但是在新巷道掘進(jìn)過程中，如果說采用的工藝或者是方法不恰當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致連接處發(fā)生冒頂。煤礦采掘最大的特點(diǎn)就是頂板下沉速度隨著煤礦采掘速度變化，部分企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，會(huì)加大煤層開采速度，進(jìn)而加快頂板下沉速度。只要頂板出現(xiàn)數(shù)量過多或巖石體積過大的情況，就會(huì)造成工作面支架不穩(wěn)定，煤層整體穩(wěn)定性就會(huì)受到影響，頂板出現(xiàn)冒頂?shù)默F(xiàn)象，就會(huì)造成冒頂事故。

2.5 巷道連接因素

針對一些煤層的直接頂存在原生裂縫和構(gòu)造采動(dòng)等現(xiàn)象，這種結(jié)構(gòu)往往都會(huì)出現(xiàn)相互交錯(cuò)的裂縫，從而形成多種形式的游離巖塊。而冒頂現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，也正是在井下的支護(hù)或者爆破環(huán)節(jié)中，因支護(hù)不牢固或者有所傾斜，從而導(dǎo)致煤邦周圍頂上的壓力過大，最終被壓塌。而如果煤層自身沒有較高強(qiáng)度的片幫抵抗力，空間支護(hù)能力就會(huì)逐步降低最終導(dǎo)致冒頂事故發(fā)生。

三、煤礦采掘工作面頂板管理的有效措施

3.1 強(qiáng)化事前調(diào)查與預(yù)防

事前調(diào)查以及預(yù)防工作是有效處理頂板管理問題的第一步，要想做好煤礦采掘工作面頂板管理首先需要對所在地的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，在充分了解采掘工作面頂板的應(yīng)力分布之后才能制定明確的預(yù)防控制方案。通過頂板應(yīng)力分布的計(jì)算，能準(zhǔn)確地把握采掘工作面頂板的狀況，從而分析出采掘過程中頂板可能遇到的不利因素及可能發(fā)生的情況。而對采掘工作面頂板應(yīng)力分布的調(diào)查和分析要做到動(dòng)態(tài)化，確保預(yù)防措施的科學(xué)性和實(shí)效性，最大限度地減少頂板事故風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 加強(qiáng)穩(wěn)定性，強(qiáng)化采掘工作面頂板管理

為了確保煤礦采掘的安全性和穩(wěn)定性，在進(jìn)行煤礦采掘的頂板管理過程中，必須做好頂板工作面的有效管理，在開采過程中嚴(yán)格按照國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行各個(gè)過程。在采掘工作面做好必要的防護(hù)措施，確保煤礦開采的質(zhì)量和效率。更為重要的是，在煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都必須貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)的理念，確保各個(gè)細(xì)節(jié)的安全性，對頂板進(jìn)行定期的檢查和維修，確保頂板的穩(wěn)定性。對于一些強(qiáng)度要求較高的頂板，應(yīng)當(dāng)增設(shè)一定的支護(hù)措施，并設(shè)置專門的檢查人員對頂板狀態(tài)進(jìn)行定期的檢查。常用的支護(hù)措施是加大構(gòu)造帶兩側(cè)面積，這樣能夠有效地提高支撐面積，從而起到分散力的作用。這種方法操作簡單，穩(wěn)定性強(qiáng)，在實(shí)際工作中有廣泛的應(yīng)用。

3.3 提高對頂板工作的技術(shù)管理

在對頂板的管理工作中應(yīng)該首先加強(qiáng)對煤層頂板穩(wěn)定性的管理。為了確保安全生產(chǎn)，對于井下挖掘工作面頂板要切實(shí)按照國家對于煤礦采集工作面的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理。落實(shí)好“兩個(gè)質(zhì)量，三個(gè)環(huán)節(jié)”的管理要求。并且依照相關(guān)規(guī)定，做好工作面頂板支護(hù)，同時(shí)做到定期進(jìn)行頂板安全性，穩(wěn)定性的監(jiān)測和維護(hù)，確保頂板的牢固可靠。對于一些特殊部位的特殊支護(hù)，也要按照相關(guān)的管理規(guī)定和技術(shù)要求進(jìn)行支護(hù)。

3.4 提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)

煤礦開采要本著安全第一的目標(biāo)前行，提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)分為兩個(gè)層次，一是對領(lǐng)導(dǎo)層，領(lǐng)導(dǎo)層的決策關(guān)乎著工人們的安全，所以領(lǐng)導(dǎo)要加強(qiáng)自己的文化水平和專業(yè)知識，多向經(jīng)驗(yàn)老道的工人請教，了解實(shí)際作業(yè)中可能出現(xiàn)的各種問題。二是對煤礦采掘工作的工人們要加強(qiáng)安全教育，提升他們的工作責(zé)任感和安全意識，定期展開安全教育培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)礦井安全注意事項(xiàng)，對工人反應(yīng)的每個(gè)問題及時(shí)解決，增加工人的安全意識。除此之外要多引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才，讓煤礦采掘工作更靠譜。

結(jié)束語

總而言之，煤礦的開采是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大重要拉力，但是頻繁發(fā)生的煤礦事故也對經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)生了巨大的損失。根據(jù)上述的分析，頂板事故的發(fā)生是有規(guī)律的，在采煤過程中必須遵循地質(zhì)條件等規(guī)律，以對冒頂事故進(jìn)行防治，在采煤過程中，要加強(qiáng)安全監(jiān)督，全面提高工作人員的技術(shù)能力，并且對頂板進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，將質(zhì)量、效益、安全并列放在第一位。做到對地質(zhì)、人員、設(shè)備的合理檢測、安排和利用，這樣才能有效防止發(fā)生頂板事故。對煤礦安全生產(chǎn)來講，回采工作面礦壓與頂板管理是其重要的組成部分。因此，我國煤礦開采工作需要加強(qiáng)對煤礦回采工作面礦壓以及頂板管理的研究，并能夠從中不斷開發(fā)新材料，使得更好的指導(dǎo)煤礦的開采工作進(jìn)行。

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