浅析煤矿综采面顶板控制与安全管理

发表时间:2020/9/18   来源:《工程管理前沿》2020年第15期   作者:商显猛 王国辉 张玉磊
[导读] 综合开采工作面由许多环节构成,每一个环节的安全运行都对整体性有着影响。
        商显猛 王国辉 张玉磊
        兖矿集团济宁三号煤矿,山东 济宁 272069
        摘要:综合开采工作面由许多环节构成,每一个环节的安全运行都对整体性有着影响。在煤矿的安全生产环节,依托安全生产体系以及各项建设性准则对煤矿的支护进行全面的把控。在煤矿综采工作面,首先需要对顶板进行合理的选择,在综采工作面中最为常用的支护方式就是机械化的支护。机械化的支护通常采用的是液压支护支架。在机械化支护的各个阶段,比较关键性的环节就是对支护支架的选择问题。
关键词:综采工作面;顶板支护;安全管理;分析
中图分类号:TD355
文献标识码:A
引言
        在对煤矿进行采掘期间,煤层周边的压力产生不断地变化,假如在采掘煤炭期间没有实施对应的支护工作,就会出现井下围岩不断变形的情况,严重的还会造成巷道塌陷事故的发生。因此,想要确保煤矿采掘活动的顺利进行,必须在煤矿采掘以前建立安全合理的顶板支护规划方案。井下煤炭的采掘会涉及到很多方面的问题,例如:煤炭采掘技术、煤炭采掘设施、巷道支护管理等等,像煤炭采掘工艺和顶板支护措施的科学运用是煤矿采掘安保工作中必须要做好的问题。
1煤矿综采工作面顶板事故原因分析
        1.1顶板受压平衡失稳
        煤在地下形成时直接受上过载压力的影响。煤矿开采、开辟或挖井破坏原来顶板的力量平衡状态,造成矿压不均等分布。这种分布不均的压力直接作用于道路、工作平面以及四周的煤炭和岩石块。超过道路或屋顶的承载力时,可能会出现屋顶沉降、支撑缩小、屋顶崩塌、道路塌陷等现象。
        1.2支护施工不到位
        综采工作面两端通常是连接到凹槽的节点,因此这部分压力相对集中,为了有效支持,煤矿工人经常设置液压支架,但如果液压支架设置不符合基本承载能力标准,顶板可能会沉没,从而导致死亡。此外,支撑结构的安装位置设置不合理是导致屋顶掉落的重要因素,许多煤矿工人缺乏相关理论知识,无法有效地保证支撑结构安装位置的合理性。
        1.3液压支架选择不合理
        煤矿综采工作面顶板事故发生的主要原因之一是液压支架选型不合理。煤矿安全人员必须对顶板有全面的了解和认识,才能有效地管理道路顶板,从而为煤矿工人提供安全的工作环境。但是在煤矿生产实际运转液压支架的过程中,部分操作者对液压支架的重视程度不高,因此对矿压、矿井通风等缺乏重视,最终无法选择液压支架,矿工地下工作的安全风险被增大,支持崩溃,造成严重的安全事故,给煤矿企业造成巨大的经济损失。
2煤矿综采面顶板控制与安全管理措施
        2.1巷道顶板支护的安全风险辨识及安全管理
        第一,在各个班次开始工作之前,当天工作组的组长都应该进行顶板隐患巡查、分辨危险源,针对顶、帮中压力较大的部分布控围岩形变观察牌板,当班组每天需要派遣专人来进行查验并记录,同时还需要针对数据实施总结和剖析工作,为下一步方案的实施打好基础。第二,施工组需要实时对工作面进行跟进并实施补打木点柱工作,派遣专门人员查看点柱受挤压、弯折、形变、柱体裂缝等问题,方便实时采用对应方案来提升支护水平。第三,施工组必须严格根据正确施工循环图进行施工,如果遇到地质状况特殊的情况需要在掘进期间进行短掘快支,按照正规方式操作临时支护,禁止出现空顶施工的情况。此外,科学有效的组织调整是支护工作安全管控的有效屏障。

对于在支护工作中产生的不良状况,则需要安全部门、技术部门以及生产部门一同联手来建立应对的方案,其中的技术部门主要责任为建立技术措施;生产部门则主要对人力和物力进行调节;像安全部门主要责任是监督施工现场的安全问题和工程项目的质量验收工作,只有做到三者互相配合、各尽其责,一同为施工队伍服务,保证支护工作能够高质量的进行,进而为施工队伍安全高效的工作打下良好基础。
        2.2巷道顶板支护的分级管控
        针对综采工作面的顶板进行安全管控的提升属于煤矿安全管控中非常关键的工作。想要将工作面顶板的管控工作真正实施到位,利用分级管控的方式,确切划定出矿、科、队各个部门与工作人员所要承担的责任。第一,矿井需要调配好顶板管控所必需的内容,周期性地组织针对顶板风险查验与整合活动的检验和考核。第二,各个有关的技术部门必须提升工作面顶板的技术管控工作,必须严格根据智能标准,将场地中顶板风险查验和整合活动实施好,有效预防出现顶板事故,保证工作面顶板的情况能够达到现场安全作业的标准。
        2.3合理应用支架
        在煤矿综采工作面上,通过对支架的科学应用,也能够在一定程度上实现对顶板事故的预防与控制。在支架的运行过程中,必须及时安排相关的人员来检查支架乳化液泵站供压是否稳定,并要检查支架液压系统事故存在漏液、串液等问题,使支架能够保持稳定的运行。一旦在支架的使用过程中出现挤架情况,有关开采人员要及时根据开采的实际情况,进行支架与采煤方向的调整。在煤矿的开采过程中,要尽量应用先进的仪器,始终保持综采工作面的平直性,降低工作面挤架现象发生的概率。在移架之前,有关开采人员必须要保障顶底板的平直性,保证顶板具有较好的稳定性;当在移架过程中,出现倒架现象时,要立即停止移架作用,经由必要的调整以后方可继续进行。
        2.4加强矿井监测与预报
        液压支架初始支撑观测是监测地层压力时,相关人员必须做好屋顶压力变化、支撑初始支撑情况等相关记录的重要事项。工作人员必须及时将收集的数据传输到地面监控站,地面工作人员必须快速分析收集的数据,得出结论,并确定地下实际情况。发生问题时,必须立即向矿井协调室和高级工程师报告数据。要做好所有预防措施,保证井下工人的安全工作环境。地下综采工作面开采工作相关人员应加强综采工作面地质预报工作,确保综采工作面受地质条件影响,避免暴露危险。发现危险情况时,请及时将数据传输到地面监视站,组织工人有序撤离。前方产生特殊地质结构前及时调整工作面开采布局,减少人工作业对地质结构的影响,有效加强工作面顶板安全控制管理。
        2.5加强安全教育和培训
        提升安全意识,根据有关方面的调查得出,大部分煤矿顶板出现的安全事故是因为煤矿施工人员的安全作业认识较低,针对煤矿顶板事故的认知严重欠缺,未能在根源上重视和防止事故的出现。所以,企业需要对煤矿施工人员进行周期性的安全知识培训和教育,同时定期抽查或者临时抽查煤矿施工人员的工作行为,更好的提升施工人员的安全认识。此外,努力将有关的防御工作落实好,从根源上杜绝顶板事故的出现,最终为矿下工作人员打造出安全的施工环境。
结束语
        煤矿综合采掘工作面顶板管理是煤矿生产安全任务的重中之重。安全高效的顶板管理对煤矿的安全生产有重要意义,在采掘过程中,应采取科学合理的管理方法保证煤矿工人在矿井中开采的安全,为矿井工人提供一个安全可靠的工作环境。
参考文献
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[2]曹忠格.综采工作面末采顶板支护方式技术研究[J].煤矿开采,2008(5):95-96.
[3]韩帅等.基于PT-MA理论的煤矿安全群体行为演化博弈分析[J].运筹与管理,2017(11):77-86.
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