煤矿回采工作面顶板安全管理研究 修跃红

发表时间:2019/7/19   来源:《新材料.新装饰》2019年3月上   作者:修跃红
[导读] 中国是一个煤炭大国,煤炭资源用量很大,故煤矿工作受到社会各界的关注,如何进一步做好采煤工作面顶板安全管理是亟待解决的问题之一。在煤矿工作中出现顶板事故的概率较高,这不仅会影响工作进度,还会威胁到工作人员
(平煤股份八矿综采五队,河南 平顶山 467001)
摘要:中国是一个煤炭大国,煤炭资源用量很大,故煤矿工作受到社会各界的关注,如何进一步做好采煤工作面顶板安全管理是亟待解决的问题之一。在煤矿工作中出现顶板事故的概率较高,这不仅会影响工作进度,还会威胁到工作人员的生命安全。将对采煤工作面顶板工作的影响因素、现存问题及安全预防措施进行讨论,旨在进一步提高其安全性。
关键词:煤矿回采工作面顶板安全管理
中图分类号:TD327  文献标识码:A

 
        引言
        近年来,随着采掘装备水平和支护技术的提高,以及煤矿安全管理力度的加强,全国煤矿顶板安全事故和死亡率大幅下降。但是,受回采工作面顶板岩层性质、矿压显现和支承压力等因素的影响,还是不可避免地会发生顶板事故。强化对回采工作面顶板的安全管理,依然是煤矿安全管理的重要工作。
        1顶板事故原因和影响顶板安全管理的因素
        1.1采煤地质影响
        煤层位置不是固定的,采煤工作会受到地点和地质结构等因素的影响,这使得很多事故是无法预测的,主要需根据地质结构的变化采取合理措施。比如煤层出现断层现象时,在断层中一定存在断层泥,其遇水很容易软化,这使得采煤工作面的稳定性降低从而导致发生坍塌事故的概率上升。若情况严重,可能会诱发岩石出现不同程度的破碎,这对顶板支护造成很大的影响,工作人员的安全无法得到保障。
        1.2采煤技术的影响
        很多煤矿企业为了经济利益而使用一些落后的技术,这使得采煤的工作环境也无法得到保障,再加上对于工作人员的要求也不高,会出现采煤技术和安全保护意识两者都缺乏的情况,因此在回采过程中很容易发生事故。比如,采煤机工作过程中需要及时进行支护,如果支护工作不及时,采煤工作面在回柱放顶的过程中就很容易出现冒顶事故。
        1.3矿山压力的作用
        在煤矿开采过程中,采场上覆岩层会受到采煤机移动、变形产生压力的影响,该力会直接通过煤层顶板传输至工作面支架上,并在回采工作面上、下出口位置聚集。一般情况下,矿山压力变化比较剧烈,且回采工作面中部顶板压力大、下沉速度快,在周期来压和初期来压时,会导致整个工作面出现比较明显的压力异常,如果未对其进行有效的控制,则会发生冒顶事故。
        2煤矿回采工作面顶板安全管理措施
        2.1增加顶板来压预测
        工作面顶板的组成包括基本顶与直接顶两部分,其中直接顶是位于工作面上方较近的位置,其岩石力学性质较不稳定,强度较低,会随着工作面的掘进而出现不同程度的垮落;基本顶处于直接顶上方,岩石的结构较为稳定,强度较大,垮落的可能性较小。由于工作面的基本顶和直接顶的岩石性质存在较大的差异,因此基本顶的断裂是造成工作面出现矿山压力的主要原因之一,基本顶在压力产生过程中液压支架所承受的载荷会显著增大,而其承受的力量来自于基本顶和直接顶的总重量,垮落之后的重量会超过支架自身的承受力,最终造成液压支架破坏而引发事故。基于此,在工作面的顶板管理中应当进一步加强对于顶板来压的预测,有效的调节巷道掘进速率,同时对于移架操作应当慎重进行,防止液压支架出现压力超限的情况。
        2.2隐患排查
        矿井隐患排查中顶板的隐患排查是矿井监测监控中的重要检查部分,为了有效地实现顶板的管控,目标矿井将其井下工作面进行了分段、分片责任划分,实现了责任到人的制度,明确了各个区段的负责人、整改人、监督人与验收人。

每月需要定期对顶板中存在的问题进行分析汇总,同时提出相应的整改意见;每半个月应当进行一次大型的隐患排查活动,对于可能出现的隐患进行综合的分析与考虑,分析其可能出现的原因,当遇到无法解决顶板的隐患问题时,应当由专业的团队对其进行处理,保证不会因为顶板的问题而影响矿井整体工作效率。
        2.3加强现场支护
        在工作面的布置过程中,首先应当完成运输巷和材料巷的掘进,结束之后再进行切眼布置等操作。主要原因为,材料巷及运输巷相对于切眼布置要耗费相对较长的时间,同时地质情况以及支护方式会对其工作效率都造成不同程度的影响。方案选择不合理时会使后续的巷道支护可能会出现变形、垮落等安全隐患,当出现异常情况时应及时进行处理,主要措施为加强顶板的支护强度。根据现场实际情况,一般有以下几种处理方式:首先,当顶板破碎较不严重时,可以根据实际的破碎情况采用工字钢对顶板进行补充支护或缩短锚杆间排距来达到支护的目的;其次,当顶板存在矿压作用时,有时会出现局部的垮落,此时应当清理垮落的岩石,随后再进行逐层加固,直至完成全部的加固工作。
        2.4顶板安全风险辨识与管控
        首先每班开工前,当班班组长要组织开展顶板隐患排查、危险源辨识。对发现的问题能够现场整改的立即整改;不能立即整改的要采取措施确保安全;保证不了作业安全时,必须立即停工撤出人员。对每班排查出的隐患和危险源,要分别建立台账管理。其次,队组要按照安全风险辨识与管控要求,每月开展三次全面自查,从现场管理、装备技术状态、安全技术措施、人员行为、制度落实等各个方面进行全面排查辨识,以提高工作面的顶板管理水平。
        2.5综合管理井下工作面措施
        首先要根据液压支架初撑力与工作阻力等参数,在范围得到控制时,要根据高一级的顶板下沉幅度选择相应的支架。当对井下工作面进行初放综采时,如果没有及时采取保护措施,很容易导致安全事故发生。所以要在初放时高度重视技术管理工作。在观测矿压时,需要注重其合理性。在检修液压支架的支护质量等方面时,要确保泵站出液压力大于技术要求,使支架更具有安全性与支撑力,以此来更好地限定顶板直接离层量。如果选定面积过大而不能顺利垮落,将采取直接强制放顶的方式,主要是借助倾斜深孔爆破切槽来实现。现阶段我国煤矿企业都采用的是综采模式,采用的是特大型设备,开采方式是硬过法。除了对顶板管理实施一些常规措施之外,还需要采取一些特殊的安全管理方式,例如在过构造时,要尽可能采用快速贷对顶移架进行压擦,减少控顶时间,强化工作面的端头支护。
        2.6利用新技术对顶板产生的来压规律进行分析
        要将在线监测压力表安装到工作面顺槽内,在掘进时就需要全程不定时监测顶板压力变化时间与大小,通过用数据向数字转换的过程,借助计算机系统制作出压力变化记录表,对从开掘到开采结束后煤层压力变化情况进行直观的分析,可以为后续煤矿开采工作提供有效准确的压力数据,这也必须要指导施工人员做好防范安全事故的措施。
        2.7加强改进相关技术与设备
        在开采煤炭时需要引进先进的机械与施工技术,尽可能降低安全事故的发生频率,要及时更换与改进老旧支护设备,引进先进设备,利用全金属支柱加强支护作用,取消传统的巷道木支护等,利用岩巷锚喷支护技术与煤巷道锚杆支护技术。在回采壁式工作面时,要采取单体液压支护支架,不断强化支护材料的强度。
        结束语
        顶板事故作为目前矿井生产的主要灾害事故之一,顶板的安全时刻影响着工人的生命,因此,对于顶板合理管理是实现煤矿安全生产的重要前提。目标矿井对其回采工作面的顶板管理技术进行了改进,对其管理责任及管理方式进行了优化,有效消除了回采工作面存在的安全隐患,实现了矿井的安全高效生产。
参考文献
[1]刘韩伟,纪洪涛,李席.煤炭开采井下工作面顶板安全管理问题探析[J].工程技术(全文版),2016,38(11):269.
[2]裴全虎.工作面顶板管理在煤矿安全生产管理中的重要性分析[J].山西煤炭管理干部学院学报,2016,29(1):96-98.
[3]李伯元,张华清,潘峰,等.彭庄煤矿首采工作面顶板初次来压的安全防范措施[J].煤矿开采,2007,12(2):87-88.
 
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