探究煤矿顶板管理措施

摘要: 在我国的国民经济建设过程中，煤炭行业作为重要的支柱产业在其中发挥着重要的作用，同时它又是与我国民生紧密相关的行业。作为煤炭企业，矿井安全事故是企业施工管理过程中的难点。作为当前煤矿最为常见的顶板事故而言，其造成的后果是极为严重的，一旦事故发生，人员伤亡、财产损失将不可估量。本文通过对于煤炭顶板管理过程中事故易发原因、地点，以及对于事故的有效防治措施以及管理等问题进行了详实的阐释，以期更好的强化对于煤矿的顶板管理，以最大程度的减少煤矿事故，推进煤炭企业健康发展与壮大。

关键词: 煤矿顶板管理措施分析及探究

中图分类号：X752文献标识码： A

前言：矿山安全生产管理是煤矿企业的需提起高度重视的工作重点，作为安全事故高发行业，煤炭企业常常由于矿井事故的发生而导致人员以及生命财产的重大损失，这在很大程度上对于煤炭企业的发展产生了极大的影响。而强化煤矿顶板管理则是极有效的减少冒顶事故，减少安全隐患的重要措施。因此，煤炭企业应加强对于顶板的严格管理，从根本上减少甚至杜绝事故发生，确保矿下施工安全。

一、事故经常发生的地点及其原因

1、冒顶发生在靠近煤壁附近。由于原生裂缝、构造以及采动等原因,在一些煤层的直接顶中,存在多组相交裂缝,易形成具有人字劈、升头劈等游离岩块,如果支护不及时或放炮等原因崩倒支架,易造成冒顶;当老顶来压时,煤帮附近直接顶可能破碎,如果煤层本身又因强度低而片帮,扩大了无支护空间,会造成冒顶事故。

2、冒顶发生在工作面两端机头、机尾处

采煤生产过程中经常要进行机头机尾的移置工作,就在拆除老支柱设新支柱时,已经断裂的顶板可能进一步松动冒落;与回采工作面相连的一段巷道中,由于巷道支架的初撑力一般都很小,很难控制直接顶的下沉、松动甚至破碎,随着回采工作面的推进,要拆掉原巷道支架的一个棚腿,在这一拆一支过程中,破碎顶板可能冒落。

3、冒顶发生在放顶线附近

顶板在长时间的下沉过程中,形成大块游离岩块,回柱后游离岩块就会旋转。如果支架稳定性不足,就有被推倒的可能,尤其在回拆最后一根柱子时,往往柱子一倒,顶板就冒落,如果回柱工人来不及退到安全地点就可能造成顶板事故。

4、冒顶发生在巷道掘进工作面

掘进破岩后,顶部存在与岩体失去联系的岩块,如果支护不及时,岩块可能与岩体完全失去联系而造成冒落,或者掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块,一旦支护失效,就会冒落造成事故。

5、冒顶发生在巷道交岔点

巷道交岔点施工多采用在原巷道一侧开帮的方法,这种方法需要设放大棚子、抬棚等替换原来巷道的棚子,如果开帮处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块,并且围岩向巷道挤压,而新支设的抬棚强度不够、或稳定性不够就会造成冒顶事故。

6、冒顶发生在顶板破碎带附近的作业点

断层带经常含有断层泥,遇水极易软化坍塌,断层上盘和下盘的矿体节理裂隙也极为发育、构造节理面纵横交错,且节理面内多有泥质充填,稳固性较差,造成围岩破碎、稳定性差,这种矿岩条件直接制约着采掘顶板的安全管理。

二、冒顶事故防治措施

1、破碎松软型顶板冒顶事故

这是矿井中最常见的一类冒顶事故,主要是由于采掘工作面的围岩破碎松软,在支护前已经冒落而形成的冒顶事故。预防这类冒顶事故的关键是要通过提前灌注管缝锚杆等手段来提前控制顶板。

2、构造发育型顶板冒顶事故

这种事故主要是由于在顶板中含有各种构造、顶板岩(煤)层的节理面和层理面发育等导致顶板不稳定而造成的,这类事故突发性很强。预防这类冒顶事故主要应采取根据地质资料,及时采用合理的超前支护和永久支护,严禁进入空顶区作业。

3、脆性支护冒项事故

造成事故原因一是由于区域应力集中,在支护时未留有变形空间,导致巨大的压力无处释放而发生的硬性破坏作用;二是支护强度不够和支护质量不合格也可能造成事故。预防此类冒顶事故的关键是科学合理地为应力释放留出空间,提前为二次支护做好准备,另外,要保证支护强度和支护质量。

4、空顶垮落扩大形成冒顶事故

巷道掘进中支护不严密,时间一长造成巷道顶帮由小到大依次离层脱落,最终导致冒顶事故发生,尤其在同采工作面回采时极易发生此类冒顶事故。这类事故突发性大,一般的支护强度难以承受。为防止此类事故发生,必须有空必支、支严支牢,做好预防性和整体性支护。

5、受大构造影响形成的冒顶

在通常情况下,矿井的地质构造都十分复杂,甚至有的区域褶曲、无炭柱和断层一个连一个,这种地质条件极易造成冒顶,尤其在褶曲的轴部和无炭柱、断层的边缘更是冒顶事故的易发区和多发区。

6、网包型冒顶事故

这类事故主要是由于巷道围岩受风化作用影响形成网包,而且随着时间的推移网包逐渐增大,当其压力超过巷道支护强度时便发生冒顶。对于此类事故建议在支护时采用喷浆等办法来隔绝风化面,另外,对形成的网包要及时进行处理以防止其扩大形成事故。

7、受采动影响冒顶事故

随着采煤机械化程度越来越高,采掘速度越来越快,受采动影响而发生冒顶事故的比例不断提高。对此,要认真探索受采动影响的区域、时间和规律,科学合理地进行采掘工作面的布局和衔接。

8、其他类型的冒顶事故

如有些岩层见水后极易膨胀从而与邻近岩层发生离层脱落,进而导致冒顶事故。对具体情况具体分析,然后采取有针对性的管理措施。

三、做好矿压观测和地质预报

通过进行矿压观测、顶板动态写实和地质预报等工作可以准确地测定矿井煤层的初次来压和周期来压步距,确定受采动影响的区域和时间。这样能够针对不同时间、不同区域实行有的放矢和提前预见式的顶板管理模式,避免支护强度过大和支护过期疲软等现象的产生,既节约了支护成本,又提高了支护效率和支护强度。

四、强化现场管理

作业现场是一切管理的最终实行地,也是事故的直接发生地。搞不好现场管理,所有管理办法和管理制度都无从谈起,所以,加强顶板管理重在搞好现场管理。

1、做好敲帮问顶和及时支设临时支护这两项最基本的工作。

2、针对工作面煤(岩)层的硬度、性质及巷道断面等因素,制订出适用性强的爆破作业措施。

3、严格控制采掘工作面的超挖凹进。

五、注意事故多发地点的顶板管理

一般来说,顶板事故总是发生在固定的几类地方,所以要下大功夫、花大力气搞好事故多发地点的顶板管理工作。

1、做好顶板事故多发地点的提前预测和预估工作,事先做到心里有数,防患于未然。

2、通过联合支护方式做好三岔口、十字口和大跨度巷道等地点的支护强度。

3、加强回采工作面两端头、邻近采空区等应力集中区域的顶板管理。

4、做好长时间支护和空顶区域的顶板管理。

5、对于较破碎顶板,必须采用严格的支护。

六、强化技术研发，健全质量管理制度

科学技术的进一步应用以及完善是保障质量的重要条件，伴随科学技术的不断发展，在矿井作业过程中，积极推广新技术、新工艺是加强顶板管理的最有效途径。实践证明,单体液压支柱工作面比金属摩擦点柱工作面要安全的多；机采工作面比炮采工作面要安全的多；而综合机械化采煤工作面又比普通的机采工作面要安全的多。加强顶板管理也是一项综合性管理工作,所以，还要做好以下工作。

1、加强作业规程的学习。

采掘工作作业规程和安全措施是管理好顶板的科学依据和行动指南,所以必须以科学谨慎负责的态度对待。

2、搞好质量标准化工作,健全质量保证体系、加强监督检查、严明奖罚制度。

3、严抓三违，消除人为因素是搞好顶板管理工作的另一项基础工作。

结语：综上所述，煤矿顶板管理关系重大，强化顶板管理在一定程度上对于避免安全事故具有重要的保障作用，这就需要煤炭企业能够从自身实际出发，进一步健全对于顶板管理的制度化，并落实管理责任，对于管理工作进行严格监管，同时加强技术完善，提高顶板管理人员的专业素养，从根本上减少甚至杜绝安全事故的发生，以更好、更科学、更全面的推进矿下作业，为煤炭企业的稳定发展做出最大努力。

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