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【摘 要】随着社会的发展,煤矿采掘工作得到很大的发展。在进行煤矿开采过程中,需要认真总结采煤工作面顶板事故发生的种类和特点,仔细研究其发生的原因,在实践中逐渐摸索出采煤工作面顶板事故发生的规律,从而有利于保证煤矿生产的顺利进行,因此加强煤矿采掘工作面顶板管理的研究是非常有必须要的,对此本文分析了煤矿采掘工作面顶板管理的相关方面。
【关键词】煤矿采掘;工作面;顶板管理;问题
引言:
矿井采掘工作面顶板管理是确保现场管理的基础,也是关系到矿井采掘工作安全、顺利推进的关键。因此,必须要从采掘工作面的顶板管理中落实责任,提高监管力度,确保各环节之间的有效配合,并对可能出现的采掘工作面顶板问题做好相应的应急预案,实提升矿井安全生产水平。
1、采煤工作面中顶板事故种类
(1)压垮型冒顶事故:这类事故主要是由旧有顶板的初次来压或者周期来压造成的,这类事故发生的频率很低,约占事故发生总数的7%。尽管这类事故发生的次数不多,但这种事故破坏性很大,造成的损失巨大。(2)推垮型冒顶事故:这类事故是煤矿工作面顶板事故中次数最多的,约占总数的一半,特别是复合型顶板事故的发生,常常发生在采煤工作面初采阶段。(3)漏垮型冒顶事故:托伪顶、破碎岩层、胶结性较低的再生顶板和顶板较松是这类事故发生的主要原因。在经过断层的破裂带时,如果采煤工作面未对破裂带采取必要有效的控制措施,未能及时有效地封顶和护顶,则会导致掉渣抽空或者漏顶等情况发生。如果破裂带砰石下落,将会导致支护设备失稳进而发生冒顶事故。(4)局部岩块冒顶事故:局部岩块冒顶事故的发生常常发生在镶嵌型顶板结构上。镶嵌型顶板受“人”字滑落或者受“草帽”滑落的影响,如果未能及时加以支护,空顶板的面积不断加大,容易导致岩块冒顶事故的发生。
2、煤矿采掘工作面顶板事故的产生因素
2.1、煤壁周围的影响。从地质条件的角度来看,一旦煤矿的原生裂缝有了影响,就会让煤层的面顶的应力作用变得很复杂,让煤层的游离岩块增多,直接影响到煤矿的采掘。在井下做支护工作或者进行爆破时,有些原本就不牢靠的煤层就会发生崩塌现象,进而引发煤层顶层的压力过大而发生二次崩塌,这就形成了煤矿采掘工作的面顶板事故。所以说,地质条件的严格勘探对于煤矿的采掘工作的开展有着深远的意义。
2.2、工作面两端的机头和机尾的位置影响。在实际的煤矿开采和工作面生产过程中,工作面两端的机头和机尾往往需要根据现场施工的需要进行相应的移动,但在移动时由于拆除原先的支护结构时会对顶板造成不同程度的松动,严重时甚至会导致直接顶的松动和下落。而且在实际的生产过程中,施工人员就会由于工作面两端的机头和机尾的移动而很难控制直接顶的状态。因此,施工人员在对采煤机进行移动时,要合理的结合工作面的實际开采情况来有序的移动棚腿,从而避免顶板的松动和下落现象。
2.3、巷道连接处的冒顶现象。新巷道和老巷道的连接处经常会发现冒顶的现象,尤其是在采用巷道交叉点的施工方法时,施工人员通常很难注意到岩体的状态,在用大棚子代替旧棚子时,棚顶的连接处经常会有岩体冒落,冒落的岩体会向着巷道的连接处移动,从而大大的影响到棚顶的强度,最终就会诱发冒顶事故。
2.4、顶板破碎带来的影响。结合采掘工作面的实际情况,坍塌的情况可能是由于断层带地层的软化而造成的。所以施工人员在煤矿采掘工作时,通常使用泥质来填充岩层,这增强了岩石的稳定性和整体性。而且根据井下爆破的对岩层的破坏程度来看,一旦岩石的结构和形状发生了改变就会极大地加强顶板的负面压力,一旦这个负面压力过大时(超过最大允许值),就会让顶板的出现冒落的现象,从而影响到煤矿采掘的安全和效率。
2.5、放顶线周围的冒顶现象、在井下采掘过程中,一般来说,煤层掘进的速度越快,顶板下沉的速度也就越快,这就会形成很多大块的游离岩块,从而给回柱工作带来影响。所以放顶线周围的不稳定现象不仅会响到整个煤层的稳定性,而且在回拆柱子时,极易容易产生顶板冒落事故,延误回拆工作的进行。
2.6、巷道掘进中产生的问题。煤矿采掘工作中巷道掘进往往是工作的一个重要方面,如果在这个掘进的过程中,掘进工作产生失误,有可能会使顶部岩体发生破裂,造成岩层连接处的松动,严重时会造成垮塌。所以施工人员在进行巷道掘进工作时一定要进行预支防护措施,只有在施工中做到了稳固安全,才能有效的防止岩体的冒落。
3、加强顶板管理的措施
顶板事故的频发不仅会造成人员的伤亡和经济的损失,所以加强工作面顶板的管理,减少事故的发生至关重要。
3.1、加强对顶板重要性的认识。加强顶板的管理,首先要提高管理者对于顶板重要性的认识,并始终秉持“安全生产,预防为主”的理念;其次加强煤矿工作员工的安全生产素质,使全体作业人员不仅在思想上而且在行动上切实做到“安全生产”而且要落实顶板管理责任制切实做到上到管理人员下到作业人员人人实时对顶板的管理同时成立专门监督小组,实现对顶板实时实地的监督检查以及维护保养,以杜绝可能发生的隐患。
3.2、提高对顶板工作的技术管理
1)在对顶板的管理工作中应该首先加强对煤层顶板稳定性的管理。为了确保安全生产,对于井下挖掘工作面顶板要切实按照国家对于煤矿采集工作面的相关规定进行管理。落实好“两个质量,三个环节”的管理要求。并且依照相关规定,做好工作面顶板支护,同时做到定期进行顶板安全性,稳定性的监测和维护,确保顶板的牢固可靠。对于一些特殊部位的特殊支护,也要按照相关的管理规定和技术要求进行支护。2)应该加强对于局部厚煤层顶板的管理。在井下开采作业中,对于局部的厚煤层支护和顶板管理要尤为注意。尤其是随着开采深度的加深,煤层的矿压也会随之加强。而煤岩层之间可能存在的离层也会发生下降。煤层的矿压以及煤岩层的稳定性下降会给顶板带来巨大的压力,可能会造成冒顶的危险。因此对于厚煤层区进行回采支护时,会采用强支撑力的支撑措施,以减少和防范冒落的产生。对于此种情况,通常会采用局部填充法加大构造带两边的实际支撑强度,实现对顶层的管理。3)加强对采掘工作面棚顶的顶板管理。目前,随着我国对采掘工作面棚顶顶板管理研究的深入,对棚顶顶板的管理方式也是多种多样。一般情况下是根据煤层顶板高度以及断面距离来选择相应的支护措施。当冒落高度和端面的距离在安全允许值范围内的情况下,可以采取钻插钢钉来加固棚顶;如果超出了安全允许的范围,则必须对挖掘机工作面顶棚进行支护,以预防冒落。
3.3、加强对顶板的科学管理
对于顶板的管理要采取科学合理的管理方法进行管理。应该做好实时的矿压监测,顶板的动态记录以及地质预报等工作,并且做好数据记录。并定期对数据进行比对以确保生产的安全性;对于不同区域的顶板要选择行之有效的管理措施既要避免支护强度过大而造成浪费也要避免支护疲软或者过期而发生危险,提高支护的效率,降低成本;其次对于一些重点区域要重点对待,例如一些潜在的事故多发地:交叉口和大跨度的巷道等等。
结束语
煤矿开采是一项高危险工作,因此发生安全事故的频率非常高。而在众多事故中,由于工作面顶板原因而产生的事故发生率最高,是影响煤矿行业安全生产的自然灾害之一。顶板管理是煤矿行业开展安全生产的关键环节,为了保证煤矿行业开采工作的安全,就必须加强对顶板的管理,严防工作面顶板垮落。
参考文献:
[1]李育智.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].企业改革与管理,2014,18:165.
[2]袁新建.煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究[J].内蒙古煤炭经济,2013,05:137-138.
[3]燕鑫.煤矿采掘工作面顶板管理的研究[J].科学之友,2013,10:122-123.
【关键词】煤矿采掘;工作面;顶板管理;问题
引言:
矿井采掘工作面顶板管理是确保现场管理的基础,也是关系到矿井采掘工作安全、顺利推进的关键。因此,必须要从采掘工作面的顶板管理中落实责任,提高监管力度,确保各环节之间的有效配合,并对可能出现的采掘工作面顶板问题做好相应的应急预案,实提升矿井安全生产水平。
1、采煤工作面中顶板事故种类
(1)压垮型冒顶事故:这类事故主要是由旧有顶板的初次来压或者周期来压造成的,这类事故发生的频率很低,约占事故发生总数的7%。尽管这类事故发生的次数不多,但这种事故破坏性很大,造成的损失巨大。(2)推垮型冒顶事故:这类事故是煤矿工作面顶板事故中次数最多的,约占总数的一半,特别是复合型顶板事故的发生,常常发生在采煤工作面初采阶段。(3)漏垮型冒顶事故:托伪顶、破碎岩层、胶结性较低的再生顶板和顶板较松是这类事故发生的主要原因。在经过断层的破裂带时,如果采煤工作面未对破裂带采取必要有效的控制措施,未能及时有效地封顶和护顶,则会导致掉渣抽空或者漏顶等情况发生。如果破裂带砰石下落,将会导致支护设备失稳进而发生冒顶事故。(4)局部岩块冒顶事故:局部岩块冒顶事故的发生常常发生在镶嵌型顶板结构上。镶嵌型顶板受“人”字滑落或者受“草帽”滑落的影响,如果未能及时加以支护,空顶板的面积不断加大,容易导致岩块冒顶事故的发生。
2、煤矿采掘工作面顶板事故的产生因素
2.1、煤壁周围的影响。从地质条件的角度来看,一旦煤矿的原生裂缝有了影响,就会让煤层的面顶的应力作用变得很复杂,让煤层的游离岩块增多,直接影响到煤矿的采掘。在井下做支护工作或者进行爆破时,有些原本就不牢靠的煤层就会发生崩塌现象,进而引发煤层顶层的压力过大而发生二次崩塌,这就形成了煤矿采掘工作的面顶板事故。所以说,地质条件的严格勘探对于煤矿的采掘工作的开展有着深远的意义。
2.2、工作面两端的机头和机尾的位置影响。在实际的煤矿开采和工作面生产过程中,工作面两端的机头和机尾往往需要根据现场施工的需要进行相应的移动,但在移动时由于拆除原先的支护结构时会对顶板造成不同程度的松动,严重时甚至会导致直接顶的松动和下落。而且在实际的生产过程中,施工人员就会由于工作面两端的机头和机尾的移动而很难控制直接顶的状态。因此,施工人员在对采煤机进行移动时,要合理的结合工作面的實际开采情况来有序的移动棚腿,从而避免顶板的松动和下落现象。
2.3、巷道连接处的冒顶现象。新巷道和老巷道的连接处经常会发现冒顶的现象,尤其是在采用巷道交叉点的施工方法时,施工人员通常很难注意到岩体的状态,在用大棚子代替旧棚子时,棚顶的连接处经常会有岩体冒落,冒落的岩体会向着巷道的连接处移动,从而大大的影响到棚顶的强度,最终就会诱发冒顶事故。
2.4、顶板破碎带来的影响。结合采掘工作面的实际情况,坍塌的情况可能是由于断层带地层的软化而造成的。所以施工人员在煤矿采掘工作时,通常使用泥质来填充岩层,这增强了岩石的稳定性和整体性。而且根据井下爆破的对岩层的破坏程度来看,一旦岩石的结构和形状发生了改变就会极大地加强顶板的负面压力,一旦这个负面压力过大时(超过最大允许值),就会让顶板的出现冒落的现象,从而影响到煤矿采掘的安全和效率。
2.5、放顶线周围的冒顶现象、在井下采掘过程中,一般来说,煤层掘进的速度越快,顶板下沉的速度也就越快,这就会形成很多大块的游离岩块,从而给回柱工作带来影响。所以放顶线周围的不稳定现象不仅会响到整个煤层的稳定性,而且在回拆柱子时,极易容易产生顶板冒落事故,延误回拆工作的进行。
2.6、巷道掘进中产生的问题。煤矿采掘工作中巷道掘进往往是工作的一个重要方面,如果在这个掘进的过程中,掘进工作产生失误,有可能会使顶部岩体发生破裂,造成岩层连接处的松动,严重时会造成垮塌。所以施工人员在进行巷道掘进工作时一定要进行预支防护措施,只有在施工中做到了稳固安全,才能有效的防止岩体的冒落。
3、加强顶板管理的措施
顶板事故的频发不仅会造成人员的伤亡和经济的损失,所以加强工作面顶板的管理,减少事故的发生至关重要。
3.1、加强对顶板重要性的认识。加强顶板的管理,首先要提高管理者对于顶板重要性的认识,并始终秉持“安全生产,预防为主”的理念;其次加强煤矿工作员工的安全生产素质,使全体作业人员不仅在思想上而且在行动上切实做到“安全生产”而且要落实顶板管理责任制切实做到上到管理人员下到作业人员人人实时对顶板的管理同时成立专门监督小组,实现对顶板实时实地的监督检查以及维护保养,以杜绝可能发生的隐患。
3.2、提高对顶板工作的技术管理
1)在对顶板的管理工作中应该首先加强对煤层顶板稳定性的管理。为了确保安全生产,对于井下挖掘工作面顶板要切实按照国家对于煤矿采集工作面的相关规定进行管理。落实好“两个质量,三个环节”的管理要求。并且依照相关规定,做好工作面顶板支护,同时做到定期进行顶板安全性,稳定性的监测和维护,确保顶板的牢固可靠。对于一些特殊部位的特殊支护,也要按照相关的管理规定和技术要求进行支护。2)应该加强对于局部厚煤层顶板的管理。在井下开采作业中,对于局部的厚煤层支护和顶板管理要尤为注意。尤其是随着开采深度的加深,煤层的矿压也会随之加强。而煤岩层之间可能存在的离层也会发生下降。煤层的矿压以及煤岩层的稳定性下降会给顶板带来巨大的压力,可能会造成冒顶的危险。因此对于厚煤层区进行回采支护时,会采用强支撑力的支撑措施,以减少和防范冒落的产生。对于此种情况,通常会采用局部填充法加大构造带两边的实际支撑强度,实现对顶层的管理。3)加强对采掘工作面棚顶的顶板管理。目前,随着我国对采掘工作面棚顶顶板管理研究的深入,对棚顶顶板的管理方式也是多种多样。一般情况下是根据煤层顶板高度以及断面距离来选择相应的支护措施。当冒落高度和端面的距离在安全允许值范围内的情况下,可以采取钻插钢钉来加固棚顶;如果超出了安全允许的范围,则必须对挖掘机工作面顶棚进行支护,以预防冒落。
3.3、加强对顶板的科学管理
对于顶板的管理要采取科学合理的管理方法进行管理。应该做好实时的矿压监测,顶板的动态记录以及地质预报等工作,并且做好数据记录。并定期对数据进行比对以确保生产的安全性;对于不同区域的顶板要选择行之有效的管理措施既要避免支护强度过大而造成浪费也要避免支护疲软或者过期而发生危险,提高支护的效率,降低成本;其次对于一些重点区域要重点对待,例如一些潜在的事故多发地:交叉口和大跨度的巷道等等。
结束语
煤矿开采是一项高危险工作,因此发生安全事故的频率非常高。而在众多事故中,由于工作面顶板原因而产生的事故发生率最高,是影响煤矿行业安全生产的自然灾害之一。顶板管理是煤矿行业开展安全生产的关键环节,为了保证煤矿行业开采工作的安全,就必须加强对顶板的管理,严防工作面顶板垮落。
参考文献:
[1]李育智.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].企业改革与管理,2014,18:165.
[2]袁新建.煤矿采掘工作面顶板管理的问题研究[J].内蒙古煤炭经济,2013,05:137-138.
[3]燕鑫.煤矿采掘工作面顶板管理的研究[J].科学之友,2013,10:122-123.